Question

直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂，
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应:        。
（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是                         。
（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)变化关系如下表:

n(SO32﹣):n(HSO3﹣)	99：1	1：1	1：99
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判断NaHSO₃溶液显　   　性。
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母): 　  。
a．c（Na^＋）＝2c（SO₃^2-）＋c（HSO₃^－）
b．c（Na^＋）＞c（HSO₃^－）＞c（SO₃^2-）＞c（H^＋）＝c（OH^－）
c．c（Na^＋）+c（H^＋）＝ c（SO₃^2-）+ c（HSO₃^－）+c（OH^－）
(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如图:

①HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是　                   　　　　。
②当阴极室中溶液pH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:             。

Answer 1

(1)SO₂+H₂O＝H₂SO₃    2H₂SO₃+O₂＝2H₂SO₄     (4分) (2)SO₂+2OH^-＝SO₃^2-+H₂O（2分）
(3)酸    ab（4分）  (4)①HSO₃^—-2e^-+H₂O＝3H⁺+SO₄^2- （3分）
②阴极室H⁺放电，OH^-浓度增大，当pH＞8时溶液NaOH浓度较大，可有效吸收SO₂循环使用

解析试题分析：（1）二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸具有还原性，可与被氧化为硫酸，因此用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应为SO₂+H₂O＝H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂＝2H₂SO₄。
（2）二氧化硫是酸性氧化物，因此NaOH溶液吸收SO₂的离子方程式是SO₂+2OH^-＝SO₃^2-+H₂O。
（3）当n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)＝1：99时溶液显酸性，这说明HSO₃^﹣的电离常数大于HSO₃^﹣的水解程度，因此亚硫酸氢钠溶液显酸性。当n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)＝1：1时溶液显碱性，因此要显中性，则亚硫酸氢钠的物质的量大于亚硫酸钠的物质的量，因此溶液中c（Na^＋）＞c（HSO₃^－）＞c（SO₃^2-）＞c（H^＋）＝c（OH^－），b正确；根据电荷守恒可知c（Na^＋）+c（H^＋）＝2c（SO₃^2-）+ c（HSO₃^－）+c（OH^－），c（H^＋）＝c（OH^－），所以c（Na^＋）＝2c（SO₃^2-）＋c（HSO₃^－），a正确，c不正确，答案选ab。
（4）①电解池中阳极失去电子，则HSO₃^-在阳极放电生成硫酸根，电极反应式是HSO₃^—-2e^-+H₂O＝3H⁺+SO₄^2-。
②阴极是氢离子放电，则阴极室H⁺放电，OH^-浓度增大，当pH＞8时溶液NaOH浓度较大，可有效吸收SO₂循环使用。
考点：考查硫酸型酸雨的形成、盐类水解和电离平衡的应用以及电解原理的应用