Question

（Na₂SO₃?7H₂O是食品工業(yè)中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑．工業(yè)上常用硫酸廠生產(chǎn)的尾氣來生產(chǎn)Na₂SO₃?7H₂O．其生產(chǎn)流程可用下圖表示：

回答下列問題：
（1）凈化后的含有二氧化硫的尾氣在進(jìn)入吸收塔時(shí)，采取逆流的原因是

 

．
吸收塔中NaOH的物質(zhì)的量濃度范圍是

 

．
（2）如果不調(diào)整溶液的PH為9～10可能生成的雜質(zhì)是

 

，調(diào)整溶液的PH為9～10所加入的物質(zhì)是

 

．
（3）能用于測(cè)定硫酸尾氣中SO₂含量的是

 

（填字母）
A．NaOH溶液，酚酞溶液    B．KMnO₄溶液，稀H₂SO₄
C．碘水溶液，淀粉溶液      D．氨水溶液，酚酞溶液
（4）取純凈的Na₂SO₃?7H₂O 50.00g，經(jīng)600℃以上的強(qiáng)熱至恒重，分析及計(jì)算表明，恒重后的樣品質(zhì)量相當(dāng)于無水亞硫酸鈉的計(jì)算值，而且各元素的組成也符合計(jì)算值，但將它溶于水，卻發(fā)現(xiàn)溶液的堿性大大高于期望值．你認(rèn)為是什么原因？（請(qǐng)用化學(xué)方程式表達(dá)）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,二氧化硫的污染及治理

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)接觸時(shí)間長吸收更充分來分析；根據(jù)質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量濃度；
（2）根據(jù)亞硫酸氫鈉呈酸性，而亞硫酸鈉呈堿性來分析；
（3）KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 能氧化二氧化硫，且紫色的KMnO₄溶液褪色，碘與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，淀粉遇碘顯藍(lán)色，以此來解答；
（4）由題意可知亞硫酸鈉分解生成硫酸鈉和硫化鈉．

解答： 解：（1）因?yàn)橐�充分吸收尾氣，所以�?yīng)增大接觸的時(shí)間，故選用逆流的方式；又氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為130-180g/L，所以物質(zhì)的量濃度為

130

40

-

180

40

mol/L即3.25～4.5mol/L，故答案為：采用逆流的方式更有利于SO₂的吸收；NaOH的物質(zhì)的量濃度為3.25～4.5mol/L；
（2）如果不調(diào)整溶液的PH為9～10，則PH為5～6時(shí)溶液呈酸性，可能生成的雜質(zhì)是亞硫酸氫鈉；為了不引入新的雜質(zhì)，所以調(diào)整溶液的PH為9～10所加入的物質(zhì)是NaOH，故答案為：NaHSO₃； NaOH；
（3）A．二氧化硫、SO₃和酸霧都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不能用于測(cè)定，故A不符合；
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 與二氧化硫反應(yīng)的方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-，二氧化硫氣體和高錳酸鉀反應(yīng)，高錳酸鉀溶液紫紅色褪去，故B符合；
C．碘與二氧化硫發(fā)生氧化還原的方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，碘消耗完，淀粉因沒有碘單質(zhì)不再顯藍(lán)色，故C符合；
D．氨水、酚酞試液，氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨和二氧化硫和水又能反應(yīng)生成亞硫酸氫銨，有兩步反應(yīng)，所以無法準(zhǔn)確測(cè)定尾氣中SO₂含量，故D不符合；
故選BC；
（4）Na₂SO₃加熱后發(fā)生了歧化反應(yīng)生成了硫化鈉，溶液中水解程度大于亞硫酸鈉的水解程度，溶液堿性增強(qiáng)，反應(yīng)的方程式為4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，
故答案為：4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，由于Na₂S的堿性較強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查硫酸廠生產(chǎn)的尾氣來生產(chǎn)Na₂SO₃?7H₂O的流程及其亞硫酸鈉分解產(chǎn)物探究，注意根據(jù)目的及其流程分析反應(yīng)過程，為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．