Question

【題目】海水中含有80多種元素，是重要的物質(zhì)資源寶庫，同時海水具有強大的自然調(diào)節(jié)能力，為解決環(huán)境污染問題提供了廣闊的空間。

(1)①已知不同pH條件下，水溶液中碳元素的存在形態(tài)如下圖所示。

下列說法不正確的是_____________ (填字母序號)。

a. pH=8時，溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3－

b. A點，溶液中H2CO3和HCO3－濃度相同

c. 當c(HCO3－)=c(CO32－)時，c(H+)>c(OH－)

②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________。

(2)海水pH穩(wěn)定在7.9～8.4之間，可用于煙道氣中CO2和SO2的吸收劑。

①海水中含有的OH－可以吸收煙道氣中的CO2，同時為海水脫鈣，生產(chǎn)CaCO3。寫出此反應(yīng)的離子方程式：_____________。

②已知：25℃時，H2CO3電離平衡常數(shù)K1=4.3×10－7 K2=5.6×10－11

H2SO3電離平衡常數(shù)K1=1.5×10－2 K2=6.0×10－8

海水中含有的HCO3－可用于吸收SO2，該過程產(chǎn)物中有CO2和_____________。

(3)洗滌煙氣后的海水呈酸性，需處理后再行排放。與新鮮海水混合同時鼓入大量空氣排出部分CO2，是一種處理的有效方式。

①通入O2可將酸性海水中的硫(IV)氧化，該反應(yīng)的離子方程式是_____________。

②上述方式使處理后海水pH升高的原因是_____________。

Answer 1

【答案】bc HCO3－+OH－=CO32－+H2O CO2+2OH－+Ca2+=CaCO3↓+H2O HSO3－ O2+2HSO3－=2SO42－+2H+ 堿性海水的中和及稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO2

【解析】

(1)①a.由圖象分析可以知道，pH=8時溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3-，故a正確；

b.A點是碳酸氫根離子物質(zhì)的量分數(shù)與二氧化碳和碳酸分子物質(zhì)的量分數(shù)相同，溶液中H2CO3和HCO3-濃度不相同，故b錯誤；

c.由圖象分析可以知道當c(HCO3-)=c(CO32-)時，pH=10溶液顯堿性，c(H+)<c(OH－)，故c錯誤；

②pH=8.4的水溶液中主要是HCO3-，加入NaOH溶液時，反應(yīng)為碳酸氫根離子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根和水，反應(yīng)的離子方程式為：HCO3－+OH－=CO32－+H2O；

(2)①海水中鈣離子在堿溶液中和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)離子方程式為：CO2+2OH－+Ca2+=CaCO3↓+H2O；

②25℃時，H2CO3電離平衡常數(shù)K1=4.3×10－7 K2=5.6×10－11，H2SO3 電離平衡常數(shù)K1=1.5×10－2 K2=6.0×10－8，酸性強弱H2SO3> H2CO3> HSO3－> HCO3-，海水中含有的HCO3-可用于吸收SO2，反應(yīng)生成二氧化碳和亞硫酸氫根離子；

(3)①洗滌煙氣后的海水呈酸性是亞硫酸氫根離子電離大于其水解，通入O2可將酸性海水中的硫(IV)氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：O2+2HSO3－=2SO42－+2H+；

②上述方式使處理后海水pH升高的原因是與新鮮海水的中和以及混合的稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO2。據(jù)此解答。

(1)①a.由圖象分析可以知道，pH=8時溶液中含碳元素的微粒主要是HCO3-，故a正確；

b.A點是碳酸氫根離子物質(zhì)的量分數(shù)與二氧化碳和碳酸分子物質(zhì)的量分數(shù)相同，溶液中H2CO3和HCO3-濃度不相同，故b錯誤；

c.由圖象分析可以知道當c(HCO3-)=c(CO32-)時，pH=10溶液顯堿性，c(H+)<c(OH－)，故c錯誤。本小題答案為：bc。

②pH=8.4的水溶液中主要是HCO3-，加入NaOH溶液時，反應(yīng)為碳酸氫根離子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根和水，反應(yīng)的離子方程式為：HCO3－+OH－=CO32－+H2O。本小題答案為：HCO3－+OH－=CO32－+H2O。

(2)①海水中鈣離子在堿溶液中和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)離子方程式為：CO2+2OH－+Ca2+=CaCO3↓+H2O。本小題答案為：CO2+2OH－+Ca2+=CaCO3↓+H2O。

②25℃時，H2CO3電離平衡常數(shù)K1=4.3×10－7 K2=5.6×10－11，H2SO3 電離平衡常數(shù)K1=1.5×10－2 K2=6.0×10－8，酸性強弱H2SO3> H2CO3> HSO3－> HCO3-，海水中含有的HCO3-可用于吸收SO2，反應(yīng)生成二氧化碳和亞硫酸氫根離子。本小題答案為：HSO3－。

(3)①洗滌煙氣后的海水呈酸性是亞硫酸氫根離子電離大于其水解，通入O2可將酸性海水中的硫氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：O2+2HSO3－=2SO42－+2H+。本小題答案為：O2+2HSO3－=2SO42－+2H+。

②上述方式使處理后海水pH升高的原因是與新鮮海水的中和以及混合的稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO2。本小題答案為：堿性海水的中和及稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO2。