Question

运用化学反应原理研究碳、氮、硫、氯等单质及其化合物的反应，对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。

（1）下列措施中，不利于环境保护的有         （填编号）。

a.大量开采使用化石燃料

b.使用无氟冰箱、空调

c.多步行多乘公交车，少用专车和私家车

d.将工业“废气”、“废液”、“废渣”直接排放

（2）工业上的“脱碳”指的是从“脱硝”、“脱硫”后的烟气用碱液吸收并得到浓缩的二氧化碳。利用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。

①写出吸收二氧化碳的离子方程式                       。

②常温下，0.1mol/LNaHCO₃溶液的pH＞8，则溶液中c(H₂CO₃) _______c(CO₃^2－) （填“＞”、“＜”或“＝”）。

③合成的甲醇可以做为新型燃料电池的原料，若电解液是碱性的，则其负极的电极反应式为        。

（3）二氧化氯（ClO₂），为一种黄绿色气体，是公认的高效、广谱安全的杀菌消毒剂。工业上制备ClO₂的反应原理为：4HC1(浓)+2NaClO₃＝2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl。上述反应中，产生1 mol ClO₂，则被氧化的HC1为         。

（4）SO₂溶于水可以得到二元弱酸H₂SO₃（亚硫酸）。

①25℃时，将NaOH深液与亚硫酸混合至恰好中和，则混合液中各种离子浓度的大小关系为          。

②25℃时，当NaOH溶液与H₂SO₃等物质的量混合时，发现混合液pH＜7，请你简要解释其原因      。

 

Answer 1

【答案】

（14分，每空2分）（1）ad （2）①CO₂＋2OH^－＝CO₃^2-＋H₂O或CO₂＋OH^－＝HCO₃^－  ②＞

③CH₃OH＋8OH^――6e^－＝CO₃^2－＋6H₂O  （3）1mol或36.5g

（4）①c(Na⁺)＞c(SO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HSO₃^－)＞c(H^＋)

②HSO₃^－的电离程度大于其水解程度或HSO₃^－的水解程度小于其电离程度

【解析】

试题分析：（1）a．大量开采使用化石燃料，可减少非再生资源，不利于节能减排和环境保护，故a错误； b、氟里昂能产生氯原子，它是臭氧分解的催化剂，购买不含“氟里昂”的绿色环保冰箱，可以减少臭氧层的破坏，故b正确；c、汽车燃烧的废气中均含有CO₂、SO₂、NO_x等气体，多步行或乘公交车，少用专车或私家车，可以降低大气中的CO₂、SO₂、NO_x浓度，故c正确；d、工业上废气、废渣和废液的任意排放能造成水体污染，不利于环境保护，故d错误，答案选ad。

（2）①二氧化碳是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，反应的离子方程式为CO₂+2OH^－＝CO₃^2-+H₂O或CO₂＋OH^－＝HCO₃^－。

②常温下，0.1mol/LNaHCO₃溶液的pH＞8，这说明碳酸氢根离子的水解大于其电离程度，所以溶液中c(H₂CO₃) ＞c(CO₃^2－)。

③原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应。所以以甲醇为燃料制作的新型燃料电池中正极通入O₂，负极通入甲醇。由于电解液是碱性溶液，因此甲醇的氧化产物是CO₃^2－，所以负极电极反应为CH₃OH＋8OH^――6e^－＝CO₃^2－＋6H₂O。

（3）根据反应的化学方程式可知，氯酸钠中氯元素的化合价从＋5价降低到＋4价，得到1个电子，即ClO₂是还原产物。氯化氢中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，即氯气是氧化产物，所以每产生1mol ClO₂，被氧化的HC1为1mol，质量是1mol×36.5g/mol＝36.5g。

（4）①H₂SO₃与NaOH恰好中和生成Na₂SO₃，由于亚硫酸钠是强碱弱酸盐，因此SO₃^2－水解，溶液显碱性，且第一步水解远远大于第二步水解，由于两步水解都生成OH^－离子，所以溶液中离子浓度大小关系是c(Na⁺)＞c(SO₃^2－)＞c(OH^－)＞c(HSO₃^－)＞c(H^＋)。

②NaOH溶液与H₂SO₃等物质的量混合时生成NaHSO₃，混合液pH＜7， 即NaHSO₃溶液呈酸性，这说明HSO₃^－的电离程度大于其水解程度。

考点：考查常见生活环境的污染及治理；化学电源新型电池；氧化还原反应的计算；离子浓度大小的比较；酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算等