Question

SO₂是一种重要的化工原料，也是一种环境污染物．
（1）SO₂可用于工业制Br₂过程中吸收潮湿空气中的Br₂，反应的离子方程式是

 

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（2）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境．用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：

 

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（3）工业上用Na₂SO₃溶液吸收烟气中的SO₂．将烟气通入1.0mol?L^-1的Na₂SO₃溶液，溶液pH不断减小．当溶液pH约为6时，吸收SO₂的能力显著下降，应更换吸收剂．
①此时溶液中c（SO₃^2-）的浓度是0.2mol?L^-1，则溶液中c（HSO₃^-）是

 

mol?L^-1，由此说明NaHSO₃溶液显

 

性，用化学平衡原理解释：

 

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②向pH约为6的吸收剂中通入足量的O₂，可将其中的NaHSO₃转化为两种物质，反应的化学方程式是

 

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Answer 1

分析：（1）二者发生氧化还原反应，生成硫酸和HBr；
（2）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，又被氧化为硫酸；
（3）①结合2Na₂SO₃+SO₂+H₂O═2NaHSO₃分析离子浓度，溶液pH约为6时，吸收SO₂的能力显著下降，溶质为NaHSO₃，则电离大于其水解；
②向pH约为6的吸收剂中通入足量的O₂，发生氧化还原反应生成硫酸钠和硫酸．

解答：解：（1）二者发生氧化还原反应，生成硫酸和HBr，离子反应为SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺，故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；
（2）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，又被氧化为硫酸，则SO₂形成硫酸型酸雨的反应为SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，
故答案为：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；
（3）①由2Na₂SO₃+SO₂+H₂O═2NaHSO₃，c（SO₃^2-）的浓度是0.2mol?L^-1，则反应的Na₂SO₃溶液为1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，由反应中的物质的量关系可知，生成的c（HSO₃^-）为0.8mol/L×2=1.6mol/L；溶液pH约为6时，氢吸收SO₂的能力显著下降，溶质为NaHSO₃，则电离大于其水解，溶液显酸性，涉及平衡有HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的电离程度大于其水解程度，
故答案为：1.6；酸；HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的电离程度大于其水解程度；
②向pH约为6的吸收剂中通入足量的O₂，发生氧化还原反应生成硫酸钠和硫酸，发生的反应为2NaHSO₃+O₂═Na₂SO₄+H₂SO₄，
故答案为：2NaHSO₃+O₂═Na₂SO₄+H₂SO₄．

点评：本题考查二氧化硫的性质，侧重元素化合物性质及氧化还原反应的考查，注意习题中的信息及涉及的氧化还原反应为解答的关键，题目难度中等．