Question

【題目】直接排放含SO2的煙氣會(huì)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）用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應(yīng)：；
（2）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(yīng)的離子方程式是；
（3）吸收液吸收SO2的過(guò)程中，pH隨n（SO32﹣）：n（HSO3﹣）變化關(guān)系如表：

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

①上表判斷NaHSO3溶液顯性，用化學(xué)平衡原理解釋；
②當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是（選填字母）：；
a．c（Na+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）
b．c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（SO32﹣）＞c（H+）=c（OH﹣）
c．c（Na+）+c（H+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣）
（4）當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，需送至電解槽再生．再生示意圖如下：

①HSO3﹣在陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)式是；
②當(dāng)陰極室中溶液PH升至8以上時(shí)，吸收液再生并循環(huán)利用．簡(jiǎn)述再生原理 ．

Answer 1

【答案】
（1）SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4
（2）2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O
（3）酸；HSO3﹣存在HSO3﹣H++SO32﹣和HSO3﹣+H2OH2SO3+OH﹣ ， HSO3﹣的電離程度大于水解程度；ab
（4）HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+；氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫離子濃度降低，促使HSO3﹣電離生成SO32﹣ ， 且鈉離子進(jìn)入陰極室，吸收液就可以再生
【解析】解：（1）二氧化硫是酸性氧化物，和水反應(yīng)生成亞硫酸，反應(yīng)方程式為：SO2+H2OH2SO3；亞硫酸不穩(wěn)定能被空氣中的氧氣氧化生成硫酸，反應(yīng)方程式為2H2SO3+O2=2H2SO4 ，
故答案為：SO2+H2OH2SO3；2H2SO3+O2=2H2SO4；
（2.）酸性氧化物和堿反應(yīng)生成鹽和水，所以二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，反應(yīng)方程式為2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O，
故答案為：2OH﹣+SO2=SO32﹣+H2O；
（3.）①在溶液中主要以HSO3﹣存在，HSO3﹣的電離很微弱，所以n（SO32﹣）：n（HSO3﹣）＜1：1，根據(jù)表格知，當(dāng)亞硫酸氫根離子的物質(zhì)的量大于亞硫酸根離子的物質(zhì)的量時(shí)，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性，亞硫酸氫根離子既能水解又能電離，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性同時(shí)說(shuō)明HSO3﹣的電離程度大于水解程度．
故答案為：酸；HSO3﹣存在HSO3﹣H++SO32﹣ 和HSO3﹣+H2OH2SO3+OH﹣ ， HSO3﹣的電離程度大于水解程度；
②當(dāng)溶液呈中性時(shí)，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(yáng)離子所帶電荷相等，溶液呈中性時(shí)，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，所以c（Na+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），故a正確；
b．溶液呈中性時(shí)，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(yáng)離子所帶電荷相等，所以得c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（SO32﹣）＞c（H﹣）=c（OH﹣），故b正確；
c．溶液呈電中性，溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷相等，得c（Na+）+c（H﹣）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），故c錯(cuò)誤；
故答案為：ab；
（4.）①當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，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(yáng)極上失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，電極反應(yīng)式為：HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+ ．
故答案為：HSO3﹣+H2O﹣2e﹣=SO42﹣+3H+；
②電解時(shí)，溶液中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫離子濃度降低，導(dǎo)致加速HSO3﹣電離生成SO32﹣ ， 鈉離子進(jìn)入陰極室，吸收液就可以再生．
故答案為：氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫離子濃度降低，促使HSO3﹣電離生成SO32﹣ ， 且鈉離子進(jìn)入陰極室，吸收液就可以再生．
（1）二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸不穩(wěn)定能被空氣中的氧氣氧化生成硫酸；（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，注意弱電解質(zhì)寫化學(xué)式；（3）①根據(jù)溶液中亞硫酸氫根離子濃度和亞硫酸根離子濃度的相對(duì)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(guān)系；（4）①陽(yáng)極上陰離子放電發(fā)生氧化反應(yīng)；②陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，同時(shí)生成亞硫酸根離子，溶液中鈉離子向陰極移動(dòng)，導(dǎo)致生成吸收液．