Question

最近霧霾天氣又開始肆虐我國大部分地區(qū)．其中SO₂是造成空氣污染的主要原因，利用鈉堿循環(huán)法可除去SO₂．
（1）已知H₂SO₃的電離常數(shù)為K₁=1.54×10^-2，K₂=1.02×10^-7，H₂CO₃的電離常數(shù)為K₁=4.30×10^-7，K₂=5.60×10^-11，則下列微�？梢怨泊娴氖�

 

．
A．CO₃^2-　HSO₃^-  B．HCO₃^-　HSO₃^- C．SO₃^2-　HCO₃^-  D．H₂SO₃　HCO₃^-
（2）吸收液吸收SO₂的過程中，pH隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）變化關系如下表：

n（SO32-）：n（HSO3- ）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判斷NaHSO₃溶液顯

 

性，
②在NaHSO₃溶液中微粒濃度關系不正確的是

 

（選填字母）．
A．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^- ）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）
C．c（H₂SO₃）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（OH^-）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^- ）+c（OH^-）
（3）當吸收液的pH降至約為6時，需送至電解槽再生．再生示意圖如下：
①吸收液再生過程中的總反應方程式是

 

．
②當電極上有1mol電子轉(zhuǎn)移時陰極產(chǎn)物為

 

g．

Answer 1

考點：離子濃度大小的比較,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：

分析：（1）根據(jù)Ka越大酸性越強，根據(jù)酸性較強的能與酸性較弱的酸根離子反應；
（2）①由表格中的數(shù)據(jù)可知，HSO₃^-越多，酸性越強，則電離生成氫離子；
②在NaHSO₃溶液中，電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，
A．根據(jù)亞硫酸氫鈉溶液中的物料守恒判斷；
B．在NaHSO₃溶液中，電離程度大于水解程度，溶液顯酸性；
C．根據(jù)亞硫酸氫鈉溶液中的質(zhì)子守恒判斷；
D．根據(jù)亞硫酸氫鈉溶液中的電荷守恒分析；
（3）①分析兩極發(fā)生的電極反應，然后寫出電極總反應；
②陰極上為陽離子H⁺得電子生成氫氣，根據(jù)電子守恒計算出生成氫氣的質(zhì)量．

解答： 解：（1）已知Ka越大酸性越強，酸性較強的能與酸性較弱的酸根離子反應，由于HCO₃^-的酸性小于HSO₃^-的酸性，所以HCO₃^-與SO₃^2-不反應，即BC能共存，
故答案為：BC；
（2）①由表格中的數(shù)據(jù)可知，HSO₃^-越多，酸性越強，則電離生成氫離子，電離方程式為HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，顯酸性是因其電離大于其水解，
故答案為：酸；
②在NaHSO₃溶液中，電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，
A．由物料守恒可知，c（Na⁺）═c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），故A錯誤；
B．在NaHSO₃溶液中，電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，則離子濃度為c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故B正確；
C．根據(jù)質(zhì)子守恒，c（H₂SO₃）+c（H⁺）═c（SO₃^2-）+c（OH^-），故C正確；
D．根據(jù)電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）═2c（SO₃^2-）+c（（HSO₃^-）+c（OH^-），故D正確；
故答案為：A；
（3）①當吸收液的pH降至約為6時，吸收液中陰離子主要是亞硫酸氫根離子，亞硫酸氫根離子在陽極上失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子，電極反應式為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺，陰極上氫離子得到電子生成氫氣，電解總反應為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+H₂↑+H⁺，
故答案為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+H₂↑+H⁺；
②陰極上為陽離子H⁺得電子生成氫氣，其電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，所以當電極上有1mol電子轉(zhuǎn)移時，生成0.5mol氫氣，即陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為：2g/mol×0.5mol=1g，
故答案為：1．

點評：本題考查了離子濃度大小比較，題目難度中等，試題涉及電解原理、鹽的水解原理、離子共存等知識，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生靈活應用基礎知識的能力．