Question

17．二氧化硫、一氧化氮是大氣污染物．吸收二氧化硫和一氧化氮，獲得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃產品的流程圖如圖1（Ce為鈰元素）：

（1）裝置Ⅰ中生成HSO₃^-的離子方程式為SO₂+OH^-=HSO₃^-．
（2）含硫各微粒（H₂SO₃、HSO₃^-和SO₃^2-）存在于二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應后的溶液中，它們的物質的量分數(shù)X（i）與溶液pH的關系如圖2所示．
①下列說法正確的是ac（填字母序號）．
A． pH=8時，溶液中c（HSO₃^-）＜c（SO₃^2-）
B． pH=7時，溶液中 c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+c（SO₃^2-）
C． 為獲得盡可能純的NaHSO₃，可將溶液的pH控制在4-5左右
②向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定濃度的CaCl₂溶液，溶液中出現(xiàn)渾濁，pH降為2，用化學平衡移動原理解釋溶液降低的原因：HSO₃^-在溶液中存在電離平衡：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺，加CaCl₂溶液后，Ca²⁺+SO₃^2-=CaSO₃↓使電離平衡右移，c（H⁺）增大．
（3）裝置Ⅱ中，酸性條件下，NO被Ce⁴⁺氧化的產物主要是NO₃^-、NO₂^-，寫出生成NO₃^-的離子方程式NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫是酸性氧化物，能和強堿之間發(fā)生反應；
（2）①當溶液的pH=8時，根據圖示得到溶液是亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合物，根據離子濃度大小比較的方法來回答；
②NaHSO₃溶液中HSO₃^-的電離大于水解，溶液顯示酸性，根據平衡移動原理來回答；
（3）在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會發(fā)生氧化還原反應；

解答 解：（1）二氧化硫是酸性氧化物，能和強堿氫氧化鈉之間發(fā)生反應：SO₂+OH^-=HSO₃^-，NO和氫氧化鈉之間不會反應，故答案為：SO₂+OH^-=HSO₃^-；
（2）①a、當溶液的pH=8時，根據圖示得到溶液是亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合物，離子濃度大小順序是：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-），故a正確；
b．pH=7時，溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在電荷守恒：c（H⁺）+c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）+c（OH^-），故溶液中c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-），故b錯誤；
c．圖象可知，為獲得盡可能純的NaHSO₃，可將溶液的pH控制在4～5左右．故c正確；
故答案為：ac；
②NaHSO₃溶液中HSO₃^-的電離大于水解，HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺，溶液顯示酸性，加入CaCl₂溶液后，Ca²⁺+SO₃^2-=CaSO₃↓使電離平衡右移，
故答案為：HSO₃^-在溶液中存在電離平衡：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺，加CaCl₂溶液后，Ca²⁺+SO₃^2-=CaSO₃↓使電離平衡右移，c（H⁺）增大；
（3）在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會發(fā)生氧化還原反應：NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺，
故答案為：NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺；

點評 本題綜合考查學生含氮元素、含硫元素物質的性質知識，注意知識的梳理和歸納是關鍵，難度中等．