题目内容

(10分)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S形成硫酸酸雨的反应方程式            
(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(SO3²),n(HSO3)变化关系如下表:
n(SO3²):,n(HSO3)
91:9
1:1
1:91
PH
8.2
7.2
6.2
①上表判断NaHSO3溶液显      性,用化学平衡原理解释:             
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):            


(4)当吸收液的pH降至约为6时,送至电解槽再生。再生示意图如下:

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:        
           
(1)SO2+H2OH2SO3   2H2SO3+O22H2SO4
(2)2OH-+ SO2=H2O+SO32- 
(3)①酸性  HSO3-存在:HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度。       ②a b
(4)①HSO3-+H2O-2e-= SO42-+3H
②H+在阴极得电子生成H2,溶液中c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液就可以再生。 

试题分析:(1)SO2形成硫酸型酸雨时,二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸:SO2+H2OH2SO3,2 H2SO3+O22H2SO4
(2)二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收制备亚硫酸钠溶液时:SO2+2OH- =SO32-+H2O;
(3)根据表中数据,可知,n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)=1:91时,溶液的pH值为酸性,故NaHSO3溶液显酸性,在亚硫酸氢钠溶液中HSO3存在:HSO3SO32-+H和HSO3+H2O=H2SO3+OH,HSO3的电离程度强于水解程度,故溶液呈酸性。当吸收液呈中性时,溶液中的c(H)=c(OH),由于溶液中存在着电荷守恒,故c(Na)+c(H)=2c(SO32-)+ c(HSO3)+c(OH),可推出:c(Na)=2c(SO32-)+c(HSO3),a对;由于n(SO?²﹣):n(HSO?﹣)=1:1时,溶液的pH值为7.2,故中性时一定有c(HSO3)> c(SO32-),可推出:c(Na)> c(HSO3)> c(SO32-)>c(H)=c(OH),b对;
(4)根据电解槽所示的变化,可知HSO3-在阳极放电的电极反应式是:HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-;H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生。
点评:本题综合性强,难度较大,主要考查学生分析解决问题的能力
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