Question

19．亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用，研究小组用Na₂CO₃溶液吸收SO₂制备Na₂SO₃．其实验流程如下：

（1）SO₂对环境的危害主要是形成酸雨．
（2）用Na₂CO₃溶液能吸收SO₂的原因是亚硫酸的酸性比碳酸强．
（3）查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中发生如下反应：
①2Na₂CO₃+SO₂+H₂O═2NaHCO₃+Na₂SO₃ ②2NaHCO₃+SO₂+H₂O═2CO₂↑+Na₂SO₃ ③Na₂SO₃+SO₂+H₂O═2NaHSO₃
溶液中有关组分的质量分数变化如图所示，图中的线2表示的组分为NaHCO₃（填化学式）．
（4）实验时，“反应Ⅱ”中加入NaOH溶液的目的是NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要）、SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要）（用化学方程式表示）．
（5）获得的Na₂SO₃产品久置后质量变重，主要原因是Na₂SO₃被空气中氧气氧化成Na₂SO₄．

Answer 1

分析 碳酸钠溶液中通入二氧化硫依次发生的反应为Ⅰ：2Na₂CO₃+SO₂+H₂O=2NaHCO₃+Na₂SO₃，2NaHCO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，SO₂+Na₂SO₃=2NaHSO₃，反应Ⅱ是加入氢氧化钠溶液发生反应：NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要），SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要），得到亚硫酸钠溶液蒸发浓缩、冷却结晶过滤洗涤得到Na₂SO₃．
（1）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，又被氧化为硫酸；
（2）Na₂CO₃溶液呈碱性；
（3）依据反应过程和图象曲线变化可知，图象3表示的是亚硫酸钠，图象2表示的是碳酸氢钠；
（4）“反应II”中加入NaOH溶液的目的是和亚硫酸氢钠反应得到亚硫酸钠；
（5）Na₂SO₃被空气氧化成Na₂SO₄．

解答 解：（1）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，又被氧化为硫酸，则SO₂形成硫酸型酸雨，故答案为：酸雨；
（2）亚硫酸的酸性比碳酸强，故用Na₂CO₃溶液能吸收SO₂，故答案为：亚硫酸的酸性比碳酸强；
（3）依据反应过程和图象曲线变化可知，图象3表示的是亚硫酸钠，线2表示的组分为NaHCO₃，故答案为：NaHCO₃；
（4）“反应II”中加入NaOH溶液的目的是和亚硫酸氢钠反应得到亚硫酸钠，反应的化学方程式为：NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要）、SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要），
故答案为：NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要）、SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要）；
（5）Na₂SO₃产品久置后质量变重，主要原因是Na₂SO₃被空气中氧气氧化成Na₂SO₄，
故答案为：Na₂SO₃被空气中氧气氧化成Na₂SO₄．

点评 本题考查了无机物制备流程、反应原理及其物质组成的实验测定，题目难度中等．