Question

19．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，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，
（1）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如表：

n（SO32-）：n（HSO3-）	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判断NaHSO₃溶液显酸性，用化学平衡原理解释：HSO₃^-存在：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-和HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的电离程度强于水解程度．
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）：ab．
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^-）
（2）能证明Na₂SO₃溶液中存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡的事实是C（填序号）．
A．滴入酚酞溶液变红，再加入H₂SO₄溶液后红色褪去
B．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去
C．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl₂溶液后产生沉淀且红色褪去．

Answer 1

分析 （1）①HSO₃^-电离程度大于水解程度，据此判断溶液酸碱性；
②当n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：1时溶液的pH=7.2，呈碱性，当溶液呈中性时，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），n（SO₃^2-）=n（HSO₃^-）＜1：1，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断；
（2）如果亚硫酸钠不水解，则溶液中氢氧根离子和氢离子浓度相等，溶液呈中性，向溶液中加入酚酞后溶液不变色，加入和亚硫酸根离子反应的物质后，溶液红色褪色，则证明存在水解平衡．

解答 解：（1）①在亚硫酸氢钠溶液中，HSO₃^-存在：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-和 HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-；HSO₃^-的电离程度强于水解程度，所以溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），则溶液呈酸性，
故答案为：酸；HSO₃^-存在：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-和 HSO₃^-+H₂OH₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的电离程度强于水解程度；
②当n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：1时溶液的pH=7.2，呈碱性，当溶液呈中性时，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），n（SO₃^2-）=n（HSO₃^-）＜1：1，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，
A．根据电荷守恒得c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故正确；
B．溶液中c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-），根据电荷守恒c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）得c（Na⁺）＞c（HSO₃^-），所以离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H^-）=c（OH^-），故正确；
C．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-），故错误；
故选ab；
（2）A．滴入酚酞试液变红，说明溶液呈碱性，再加入硫酸溶液后，硫酸与亚硫酸钠反应，且硫酸溶液呈酸性，可以时溶液褪色，不能说明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故A错误；
B．滴入酚酞试液变红，再加入氯水后，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，能使红色褪色，氯气具有强氧化性，Cl₂+SO₃^2-+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，Cl₂+HSO₃^-+H₂O═SO₄ ^2-+2Cl^-+3H⁺，溶液褪色，不能说明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故B错误；
C．滴入酚酞试液变红，说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，再加入氯化钡溶液后，钡离子和亚硫酸根离子反应而和亚硫酸氢根离子不反应，钡离子和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡沉淀，且溶液红色褪去，所以说明存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡，故C正确，
故选C．

点评 本题考查离子浓度大小比较、盐的水解原理及其应用，题目难度不大，明确盐的水解原理及其影响为解答关键，试题侧重基础知识的考查，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．