Question

已知：
Ⅰ．SO₂通入碱溶液时：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；SO₂（过量）+OH^-=HSO₃^-
Ⅱ．SO₃^2-与H⁺反应生成SO₂：①SO₃^2-+H⁺=HSO₃^-；②HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O
（1）写出K₂SO₃与足量稀H₂SO₄反应制备SO₂的离子方程式：

 

．
（2）SO₂与KOH溶液反应有多种可能，反应后溶液中溶质的组成可能是（填写化学式）：
①K₂SO₃；②KHSO₃；③

 

；④

 

；⑤

 

．
（3）在数字实验中用传感器对亚硫酸钾和亚硫酸氢钾混合物样品进行测定，分别称取三份不同质量的混合物样品，配成溶液，然后用相同浓度的硫酸与之恰好反应，测得如表数据：

编号	1	2	3
混合物质量/g	4.36	5.54	9.81
硫酸溶液体积/mL	50.00	50.00	50.00
生成SO2的物质的量/mol	0.03	0.0375	0.03

求：该混合物中K₂SO₃与KHSO₃的物质的量之比是多少？

Answer 1

考点：二氧化硫的化学性质,有关混合物反应的计算

专题：氧族元素

分析：（1）K₂SO₃与足量稀H₂SO₄反应生成硫酸钾、水、二氧化硫；
（2）由SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、SO₂（过量）+OH^-=HSO₃^-可知，n（SO₂）与n（KOH）的比值为1：2时生成K₂SO₃，为1：1时生成KHSO₃，介于二者之间时生成K₂SO₃和KHSO₃，二氧化硫过量时，溶质为KHSO₃和H₂SO₃，KOH过量时溶质为K₂SO₃和KOH；
（3）由3组数据可知，由实验1、2中固体增大，气体的量增大，则利用1或2的数据，结合质量及气体的物质的量计算．

解答： 解：（1）K₂SO₃与足量稀H₂SO₄反应生成硫酸钾、水、二氧化硫，离子反应为SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案为：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（2）由SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、SO₂（过量）+OH^-=HSO₃^-可知，n（SO₂）与n（KOH）的比值为1：2时生成K₂SO₃，为1：1时生成KHSO₃，介于二者之间时生成K₂SO₃和KHSO₃，溶质为KHSO₃和H₂SO₃，KOH过量时溶质为K₂SO₃和KOH，
故答案为：KHSO₃和H₂SO₃；K₂SO₃和KHSO₃；K₂SO₃和KOH；
（3）3组数据可知，由实验1、2中固体增大，气体的量增大，则由实验1或2的数据均可计算得到固体的成分，由实验1数据可知，
n（K₂SO₃）×158g/mol+120g/mol×n（KHSO₃）=4.36g，
n（K₂SO₃）+n（KHSO₃）=0.03mol，
联立解得：n（K₂SO₃）=0.02mol、n（KHSO₃）=0.01mol，
则n（K₂SO₃）：n（KHSO₃）=2：1，
答：该混合物中K₂SO₃与KHSO₃的物质的量之比是2：1．

点评：本题考查二氧化硫的性质及混合物反应的有关计算，为高频考点，把握发生的反应及物质的量关系为解答的关键，侧重分析能力、计算能力的考查，题目难度较大．