题目内容
【题目】最近雾霾天气肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气污染的主要原因,利用钠碱循环法可除去SO2。
(1)钠碱循环法中,Na2SO3溶液呈碱性的原因是_____。(用离子方程式表示)
(2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.5×10-2,K2=1.0×10-7;H2CO3的电离常数为K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11;则下列微粒可以大量共存的是_____(填序号)。
A.CO32-和HSO3- B.HCO3-和HSO3- C.H2SO3和HCO3- D.SO32-和HCO3-
(3)根据上述信息,当溶液的pH=5时,溶液中=_________(填具体数值)。
(4)吸收液吸收SO2的过程中,水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图:
①吸收SO2制备NaHSO3溶液,实验中确定何时停止通SO2的实验操作为_________。
②在0.1mol·L1NaHSO3溶液中离子浓度关系不正确的是_________(填序号)。
A.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3) B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)
C.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-) D.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(5)亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种液态的非电解质,沸点为77℃。SOCl2中氯元素与硫元素直接以共价键相连,其中Cl呈1价;SOCl2遇水可生成SO2。请回答下列问题:蒸干MgCl2溶液不能得到无水MgCl2,若将SOCl2与MgCl2·6H2O混合并加热,可制得无水MgCl2,请用SOCl2与水反应的方程式和必要的文字描述解释原因_________。
【答案】SO32-H2OHSO3-OH- BD 15 测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2 D SOCl2+H2O=SO2+2HCl,随着SOCl2的通入,能够消耗MgCl2·6H2O分解产生的水,同时生成的HCl抑制了MgCl2的水解
【解析】
(1)钠碱循环法中,Na2SO3溶液呈碱性是亚硫酸根水解。
(2)根据电离平衡常数得出酸性强弱为H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,因此A. CO32-和HSO3-反应生成HCO3-和SO32-,不能大量共存;B. HCO3-和HSO3-共存;C. H2SO3和HCO3-反应生成二氧化碳、水和HSO3-,不能大量共存;D. SO32-和HCO3-共存。
(3)当溶液的pH=5时,根据溶液中计算。
(4)①吸收SO2制备NaHSO3溶液,根据题中图像信息HSO3-大量存在时的pH为4左右;②A. 根据物料守恒得出c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3);B. NaHSO3溶液中,HSO3-的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,因此有c(Na+)>c(HSO3-) >c(SO32-) >c(OH-);C. NaHSO3溶液中的质子守恒c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-);D. 根据电荷守恒得到c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)。
(5)SOCl2与水反应生成HCl和SO2即SOCl2+H2O=SO2+2HCl,随着SOCl2的通入,能够消耗MgCl2·6H2O分解产生的水,同时生成的HCl抑制了MgCl2的水解。
(1)钠碱循环法中,Na2SO3溶液呈碱性是亚硫酸根水解,其离子方程式表示原因是SO32-H2OHSO3-OH-;故答案为:SO32-H2OHSO3-OH-。
(2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.5×10-2,K2=1.0×10-7;H2CO3的电离常数为K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11,则酸性强弱顺序为H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,
A. CO32-和HSO3-反应生成HCO3-和SO32-,不能大量共存,故A不符合题意;
B. HCO3-和HSO3-共存,故B符合题意;
C. H2SO3和HCO3-反应生成二氧化碳、水和HSO3-,不能大量共存,故C不符合题意;
D. SO32-和HCO3-共存,故D符合题意;
因此微粒可以大量共存的是BD;故答案为:BD。
(3)根据上述信息,当溶液的pH=5时,溶液中;故答案为:15。
(4)①吸收SO2制备NaHSO3溶液,根据题中图像信息HSO3-大量存在时的pH为4左右,因此实验中确定何时停止通SO2的实验操作为测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2;故答案为:测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2。
②A. 根据物料守恒得出c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),故A正确;
B. NaHSO3溶液中,/span>HSO3-的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,因此有c(Na+)>c(HSO3-) >c(SO32-) >c(OH),故B正确;
C. NaHSO3溶液中的质子守恒为c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-),故C正确;
D. 根据电荷守恒得到c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故D错误;
综上所述,答案为D。
(5)蒸干MgCl2溶液不能得到无水MgCl2,若将SOCl2与MgCl2·6H2O混合并加热,可制得无水MgCl2,根据题意知SOCl2与水反应生成HCl和SO2即SOCl2+H2O=SO2+2HCl,随着SOCl2的通入,能够消耗MgCl2·6H2O分解产生的水,同时生成的HCl抑制了MgCl2的水解;故答案为:SOCl2+H2O=SO2+2HCl,随着SOCl2的通入,能够消耗MgCl2·6H2O分解产生的水,同时生成的HCl抑制了MgCl2的水解。
