Question

（16分）火力發(fā)電在我國(guó)的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題，直接排放含SO2的煙氣會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境。

（1）用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應(yīng)： 。

（2）工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液，溶液pH不斷減小。當(dāng)溶液pH約為6時(shí)，吸收SO2的能力顯著下降，應(yīng)更換吸收劑。

① 此時(shí)溶液中c(SO32–)的濃度是0.2 mol·L-1，則溶液中c(HSO3–)是_______mol?L-1。

② 向pH約為6的吸收劑中通入足量的O2，可將其中的NaHSO3轉(zhuǎn)化為兩種物質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

③ 某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2的

吸收效率的措施，模擬實(shí)驗(yàn)吸收含硫煙氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。則： ，

有利于提高SO2的吸收效率。

（3）工廠倉(cāng)庫(kù)存放的Na2SO3藥品已部分被空氣

氧化，該化學(xué)小組想用已知濃度的酸性KMnO4

溶液來(lái)確定其含量，具體步驟如下：

步驟i　稱取樣品1.000 g。

步驟ii　將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。

步驟iii　移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，用0.01000 mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。

按上述操作方法再重復(fù)2次。

① 寫出步驟iii所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________；

② 在配制0.01000 mol·L－1 KMnO4溶液時(shí)若仰視定容，則最終測(cè)得藥品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

③ 某同學(xué)設(shè)計(jì)用下列儀器進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn)(夾持部分略去)，最合理的組合是_ (填字母)。

A B C D E

④ 滴定結(jié)果如下表所示：

滴定次數(shù)	待測(cè)溶液 的體積/mL	標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	2.20	20.20

則該藥品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

 

Answer 1

（16分）

（1）SO2＋H2OH2SO3；2H2SO3＋O2＝2H2SO4 （2分）

（或2SO2＋O2 2SO3；SO3＋H2O＝H2SO4 或2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4）

（2）① 1.6 （2分）

② 2NaHSO3＋O2＝Na2SO4＋H2SO4 （2分）

③ 降低含硫煙氣的溫度（或減小含硫煙氣的流速） （2分）

（3）① 2MnO＋5SO＋6H＋＝2Mn2＋＋5SO＋3H2O　 （2分）

② 偏大　 （2分） ③ AC （2分，漏選得1分，錯(cuò)選0分）

④ 63.00% 或63.0% （2分，寫“63%”得1分）

【解析】

試題分析：（1）二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸與空氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸，該過(guò)程的化學(xué)方程式為SO2＋H2OH2SO3；2H2SO3＋O2＝2H2SO4

（2）①根據(jù)電荷守恒，可得c(H＋)+ c(Na+)= c(OH－)+2 c(SO32–)+c(HSO3–)，所以c(HSO3–)= c(H＋)+ c(Na+)- c(OH－)-2 c(SO32–)=（1.0+10-6-10-8-2×0.2）mol·L-1，所以c(HSO3–)近似為1.6mol/L；

②由①可知NaHSO3的溶液呈酸性，與氧氣反應(yīng)后生成的2種物質(zhì)應(yīng)是硫酸鈉與硫酸，化學(xué)方程式為2NaHSO3＋O2＝Na2SO4＋H2SO4 ；

③由圖可知，二氧化硫的吸收率隨溫度升高而降低，①曲線的二氧化硫的吸收率最高，煙氣的流速最小，所以提高SO2的吸收效率可以降低含硫煙氣的溫度（或減小含硫煙氣的流速）；

（3）①高錳酸鉀溶液與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉、硫酸錳、水，所以步驟iii所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2MnO＋5SO＋6H＋＝2Mn2＋＋5SO＋3H2O；

②配制高錳酸鉀溶液時(shí)仰視定容，則所配溶液的濃度偏低，滴定時(shí)消耗高錳酸鉀溶液的體積就偏大，造成最終測(cè)得藥品中Na2SO3的含量偏大；

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，樣品溶液放在錐形瓶中，滴定溶液放在滴定管內(nèi)，高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，所以應(yīng)使用酸式滴定管，因此最合理的組合是AC；

④由表中數(shù)據(jù)可知3次使用高錳酸鉀溶液的體積分別是20.01mL、19.99mL、18.00mL，第三組數(shù)據(jù)與前兩組差距較大，舍去，用前兩組的平均值計(jì)算，平均值是20.00mL。根據(jù)2MnO～5SO，得樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量為0.02L×0.01000 mol·L－1×2.5×10×126g/mol=0.63g，所以樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.63g/1.0000g×100%=63.00%。

考點(diǎn)：考查化學(xué)方程式的書寫，溶液酸堿性的判斷，離子濃度的計(jì)算，滴定操作的判斷及計(jì)算