Question

【题目】某硫酸厂用以下几种方法处理SO2尾气。

(1)亚硫酸钠吸收法

① Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为_______________；其产物的溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为______________。

② 常温下，当吸收至pH=6时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是_______

(填序号)

a.c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

b.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-）+C(H2SO3)

c.c(Na+)>c(SO32-)>c(OH一)>c(H+)

d.水电离出c(OH一)=1×l0-8mol/L

③25 ℃时，H2SO3HSO＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2mol·L－1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝______mol·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)电化学处理法

如图所示，Pt(1)电极的反应式为_________；碱性条件下，用Pt(2)电极排出的S2O42-溶液吸收NO2，使其转化为N2，同时有SO32-生成。若阳极转移电子6mol，则理论上处理NO2气体____mol。

Answer 1

【答案】 SO32-+SO2+ H2O=2HSO3- (Na+) > c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-) >c(OH-) ad 1×10－12 增大 SO2-2e-+2 H2O=SO42-+ 4H+ 1.5

【解析】（1）本题考查SO2的性质和离子浓度大小顺序、电离平衡常数的计算，①SO2与CO2在某些性质上具有相似，因此SO2与Na2SO3反应的离子方程式为SO2＋SO32－＋H2O=2HSO3－，HSO3－的电离程度大于其水解程度，溶液显酸性，HSO3－部分电离，即离子浓度大小顺序是 (Na＋) > c(HSO3－)> c(H＋)> c(SO32－) >c(OH－)；②a、根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋c(HSO3－)＋2c(SO32－)，因此有c(Na＋)＋c(H＋)>c(OH－)＋c(HSO3－)＋c(SO32－)，故a正确；b、如果溶质只有NaHSO3，根据物料守恒， c(Na＋) = c(SO32－)+ c(HSO3－）+ C(H2SO3)，如果溶质为NaHSO3和H2SO3，则 c(Na＋)< c(SO32－)+ c(HSO3－）+ C(H2SO3)，故b错误；c、pH=6，溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，故c错误；d、根据水的离子积，c(OH－)=Kw/c(H＋)=10－14/10－6mol·L－1=10－8mol·L－1，故d正确；③根据Kh=Kw/Ka1=1×10－14/10－2=1×10－12；加入I2，发生HSO3－＋I2＋H2O=SO42－＋2I－＋3H＋，然后发生H＋＋HSO3－=H2SO3，因此c(H2SO3)增大，c(HSO3－)减小，此比值增大；（2）考查电极反应式的书写和电化学计算，根据装置图，Pt(1)电极SO2→H2SO4，S的化合价升高，失去电子，即Pt(1)作阳极，即电极反应式为SO2＋2H2O－2e－=4H＋＋SO42－；Pt(2)电极反应式为2HSO3－＋2H＋＋2e－=S2O42－＋2H2O，转移电子6mol，生成S2O42－物质的量6/2mol=3mol，然后根据得失电子数目守恒，3×2×1=n(NO2)× 4，即n(N2)= 1.5mol。