Question

最近雾霾天气又开始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）已知H₂SO₃的电离常数为K₁=1.54×10^-2，K₂=1.02×10^-7，H₂CO₃的电离常数为K₁=4.30×10^-7，K₂=5.60×10^-11，则下列微粒可以共存的是

 

．
A．CO₃^2-　HSO₃^-  B．HCO₃^-　HSO₃^- C．SO₃^2-　HCO₃^-  D．H₂SO₃　HCO₃^-
（2）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如下表：

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

①上表判断NaHSO₃溶液显

 

性，
②在NaHSO₃溶液中微粒浓度关系不正确的是

 

（选填字母）．
A．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^- ）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）
C．c（H₂SO₃）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（OH^-）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^- ）+c（OH^-）
（3）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生．再生示意图如下：
①吸收液再生过程中的总反应方程式是

 

．
②当电极上有1mol电子转移时阴极产物为

 

g．

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：

分析：（1）根据Ka越大酸性越强，根据酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应；
（2）①由表格中的数据可知，HSO₃^-越多，酸性越强，则电离生成氢离子；
②在NaHSO₃溶液中，电离程度大于水解程度，溶液显酸性，
A．根据亚硫酸氢钠溶液中的物料守恒判断；
B．在NaHSO₃溶液中，电离程度大于水解程度，溶液显酸性；
C．根据亚硫酸氢钠溶液中的质子守恒判断；
D．根据亚硫酸氢钠溶液中的电荷守恒分析；
（3）①分析两极发生的电极反应，然后写出电极总反应；
②阴极上为阳离子H⁺得电子生成氢气，根据电子守恒计算出生成氢气的质量．

解答： 解：（1）已知Ka越大酸性越强，酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应，由于HCO₃^-的酸性小于HSO₃^-的酸性，所以HCO₃^-与SO₃^2-不反应，即BC能共存，
故答案为：BC；
（2）①由表格中的数据可知，HSO₃^-越多，酸性越强，则电离生成氢离子，电离方程式为HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，显酸性是因其电离大于其水解，
故答案为：酸；
②在NaHSO₃溶液中，电离程度大于水解程度，溶液显酸性，
A．由物料守恒可知，c（Na⁺）═c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），故A错误；
B．在NaHSO₃溶液中，电离程度大于水解程度，溶液显酸性，则离子浓度为c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-），故B正确；
C．根据质子守恒，c（H₂SO₃）+c（H⁺）═c（SO₃^2-）+c（OH^-），故C正确；
D．根据电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）═2c（SO₃^2-）+c（（HSO₃^-）+c（OH^-），故D正确；
故答案为：A；
（3）①当吸收液的pH降至约为6时，吸收液中阴离子主要是亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子在阳极上失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺，阴极上氢离子得到电子生成氢气，电解总反应为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+H₂↑+H⁺，
故答案为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+H₂↑+H⁺；
②阴极上为阳离子H⁺得电子生成氢气，其电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，所以当电极上有1mol电子转移时，生成0.5mol氢气，即阴极产物的质量为：2g/mol×0.5mol=1g，
故答案为：1．

点评：本题考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，试题涉及电解原理、盐的水解原理、离子共存等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力．