Question

已知：
Ⅰ．SO₂通入堿溶液時(shí)：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；SO₂（過(guò)量）+OH^-=HSO₃^-
Ⅱ．SO₃^2-與H⁺反應(yīng)生成SO₂：①SO₃^2-+H⁺=HSO₃^-；②HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O
（1）寫(xiě)出K₂SO₃與足量稀H₂SO₄反應(yīng)制備SO₂的離子方程式：

 

．
（2）SO₂與KOH溶液反應(yīng)有多種可能，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的組成可能是（填寫(xiě)化學(xué)式）：
①K₂SO₃；②KHSO₃；③

 

；④

 

；⑤

 

．
（3）在數(shù)字實(shí)驗(yàn)中用傳感器對(duì)亞硫酸鉀和亞硫酸氫鉀混合物樣品進(jìn)行測(cè)定，分別稱(chēng)取三份不同質(zhì)量的混合物樣品，配成溶液，然后用相同濃度的硫酸與之恰好反應(yīng)，測(cè)得如表數(shù)據(jù)：

編號(hào)	1	2	3
混合物質(zhì)量/g	4.36	5.54	9.81
硫酸溶液體積/mL	50.00	50.00	50.00
生成SO2的物質(zhì)的量/mol	0.03	0.0375	0.03

求：該混合物中K₂SO₃與KHSO₃的物質(zhì)的量之比是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：二氧化硫的化學(xué)性質(zhì),有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：氧族元素

分析：（1）K₂SO₃與足量稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鉀、水、二氧化硫；
（2）由SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、SO₂（過(guò)量）+OH^-=HSO₃^-可知，n（SO₂）與n（KOH）的比值為1：2時(shí)生成K₂SO₃，為1：1時(shí)生成KHSO₃，介于二者之間時(shí)生成K₂SO₃和KHSO₃，二氧化硫過(guò)量時(shí)，溶質(zhì)為KHSO₃和H₂SO₃，KOH過(guò)量時(shí)溶質(zhì)為K₂SO₃和KOH；
（3）由3組數(shù)據(jù)可知，由實(shí)驗(yàn)1、2中固體增大，氣體的量增大，則利用1或2的數(shù)據(jù)，結(jié)合質(zhì)量及氣體的物質(zhì)的量計(jì)算．

解答： 解：（1）K₂SO₃與足量稀H₂SO₄反應(yīng)生成硫酸鉀、水、二氧化硫，離子反應(yīng)為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（2）由SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、SO₂（過(guò)量）+OH^-=HSO₃^-可知，n（SO₂）與n（KOH）的比值為1：2時(shí)生成K₂SO₃，為1：1時(shí)生成KHSO₃，介于二者之間時(shí)生成K₂SO₃和KHSO₃，溶質(zhì)為KHSO₃和H₂SO₃，KOH過(guò)量時(shí)溶質(zhì)為K₂SO₃和KOH，
故答案為：KHSO₃和H₂SO₃；K₂SO₃和KHSO₃；K₂SO₃和KOH；
（3）3組數(shù)據(jù)可知，由實(shí)驗(yàn)1、2中固體增大，氣體的量增大，則由實(shí)驗(yàn)1或2的數(shù)據(jù)均可計(jì)算得到固體的成分，由實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù)可知，
n（K₂SO₃）×158g/mol+120g/mol×n（KHSO₃）=4.36g，
n（K₂SO₃）+n（KHSO₃）=0.03mol，
聯(lián)立解得：n（K₂SO₃）=0.02mol、n（KHSO₃）=0.01mol，
則n（K₂SO₃）：n（KHSO₃）=2：1，
答：該混合物中K₂SO₃與KHSO₃的物質(zhì)的量之比是2：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查二氧化硫的性質(zhì)及混合物反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)的量關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、計(jì)算能力的考查，題目難度較大．