Question

【题目】Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如下。

（1）举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题：_________。

（2）下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应（图中A点以前）的离子方程式是_________。

（3）中和器中发生的主要反应的化学方程式是_________。

资料显示： Ⅰ.Na2SO3在33℃时溶解度最大，将其饱和溶液加热至33℃以上时，由于溶解度降低会析出无水Na2SO3，冷却至33℃以下时析出Na2SO3·7H2O； Ⅱ.无水Na2SO3在空气中不易被氧化，Na2SO3·7H2O在空气中易被氧化。

（4）为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度，从而提高结晶产率，中和器中加入的NaOH是过量的。

①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因_________。

②结晶时应选择的最佳操作是_________（选填字母）。

A．95~100℃加热蒸发，直至蒸干

B．维持95~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出

C．95~100℃加热浓缩，冷却至室温结晶

（5）为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4，需选用的试剂是_________、_________。

（6）KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量：室温下将0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示剂，再用酸性KIO3标准溶液（x mol/L）进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色，消耗KIO3标准溶液体积为y mL。

①滴定终点前反应的离子方程式是：IO3-+SO32- =_______ +_______（将方程式补充完整）。

②成品中Na2SO3（M = 126 g/mol）的质量分数是_________。

Answer 1

【答案】（1）酸雨（2）2CO32- + SO2 + H2O = 2HCO3- + SO32-

（3）NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O

（4）①Na2SO3存在溶解平衡：Na2SO3(s) 2Na+ (aq) + SO32- (aq)，NaOH过量使c(Na+)增大，上述平衡逆向移动；②b；

（5）BaCl2溶液稀盐酸（6）①IO3- + SO32- = + ；②3xy×100%

【解析】

试题分析：（1）向大气中排放SO2会导致酸雨发生；

（2）由图可知，初期反应（图中A点以前）碳酸钠与二氧化硫反应生成碳酸氢钠与亚硫酸钠，反应离子方程式为：2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-；

（3）随着二氧化硫通入量增大，后期生成主要是得到亚硫酸氢钠，中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为硫酸钠，同时碳酸氢钠反应得到碳酸钠，主要反应化学方程式为：NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O；

（4）①Na2SO3存在溶解平衡：Na2SO3（s） 2Na+ （aq）+SO32- （aq），NaOH过量使c（Na+）增大，上述平衡逆向移动，抑制Na2SO3溶解；

②a．加热蒸发直至蒸干，容易使固体溅出，导致损失等，a错误；b．维持95～100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出，再利用余热蒸干，b正确；c．由于冷却至33℃以下时析出Na2SO37H2O，应在较高温度下蒸发浓缩结晶，c错误，答案选：b；

（5）用盐酸除去亚硫酸钠，防止干扰，再用氯化钡溶液检验硫酸根离子；

（6）①IO3-与SO32-发生氧化还原反应得到SO42-与I-，I元素化合价降低6价，S元素化合价升高2价，化合价升降最小公倍数为6，可得IO3-的系数为1、SO32-的系数为3，配平后离子方程式为：IO3-+3SO32-＝3SO42-+I-；

②消耗KIO3的物质的量为y×10-3L×x mol/L=xy×10-3mol，由IO3-+3SO32-=3SO42-+I-，可知n（Na2SO3）=3n（KIO3）=3xy×10-3mol，则成品中Na2SO3的质量分数为 ×100%=3xy×100%。