Question

15．直接排放含SO₂的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境．利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO₂．
（1）在鈉堿循環(huán)法中，Na₂SO₃溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，該反應的離子方程式是2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O
（2）吸收液吸收SO₂的過程中，pH隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）變化關系如下表：

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

①上表判斷NaHSO₃溶液顯酸性性；
②當吸收液呈中性時，溶液中離子濃度關系正確的是ab（選填字母）：
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^-）
（3）當吸收液的pH降至約為6時，需送至電解槽再生．再生示意圖如圖：HSO${\;}_{3}^{-}$在陽極放電的電極反應式是HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酸性氧化物和堿反應生成鹽和水，注意弱電解質寫化學式；
（2）①根據(jù)溶液中HSO₃^-濃度和SO₃^2-濃度的相對大小確定溶液的酸堿性；
②根據(jù)溶液中電荷守恒和物料守恒確定溶液中各種離子濃度的關系；
（3）陽極上陰離子放電發(fā)生氧化反應．

解答 解：（1）SO₂和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，反應方程式為：2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O；
（2）①在溶液中主要以HSO₃^-存在，HSO₃^-的電離很微弱，所以n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）＜1：1，根據(jù)表格知，當亞硫酸氫根離子的物質的量大于亞硫酸根離子的物質的量時，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性，
故答案為：酸；
②當溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度，
a．溶液呈電中性，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，所以c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故a正確；
b．溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，所以得c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H^-）=c（OH^-），故b正確；
c．溶液呈電中性，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，得c（Na⁺）+c（H^-）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-），故c錯誤；
故答案為：ab．
（3）當吸收液的pH降至約為6時，吸收液中陰離子主要是亞硫酸氫根離子，亞硫酸氫根離子在陽極上失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子，電極反應式為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺，
故答案為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．

點評 本題考查了污染物的處理，題目難度中等，涉及到離子方程式書寫、離子濃度大小的比較等知識，需要注意的是比較溶液中各種離子濃度相對大小時要結合電荷守恒和物料守恒分析解答．