Question

（10分）直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂。

（1）用化学方程式表示S形成硫酸酸雨的反应方程式　　　　　　，　　　　　　。

（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是                         。

（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃²^﹣)，n(HSO₃^﹣)变化关系如下表:

n(SO3²^﹣):，n(HSO3^﹣)	91：9	1：1	1：91
PH	８.２	7.2	6.2

①上表判断NaHSO₃溶液显　　　　　　性，用化学平衡原理解释:　　　　　　　　　　　　　

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):　　　　　　　　　　　　

（4）当吸收液的pH降至约为6时，送至电解槽再生。再生示意图如下:

①HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　。

②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　。

Answer

（1）SO2+H2OH2SO3   2H2SO3+O2 2H2SO4

（2）2OH-+ SO2=H2O+SO32- 

（3）①酸性  HSO3-存在：HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-，HSO3-的电离程度强于水解程度。       ②a b

（4）①HSO3-+H2O-2e-= SO42-+3H+ 

②H+在阴极得电子生成H2，溶液中c（H+）降低，促使HSO3-电离生成SO32-，且Na+进入阴极室，吸收液就可以再生。 

【解析】

试题分析：（1）SO2形成硫酸型酸雨时，二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸：SO2+H2OH2SO3，2 H2SO3+O22H2SO4；

（2）二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收制备亚硫酸钠溶液时：SO2+2OH- =SO32-+H2O；

（3）根据表中数据，可知，n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)=1:91时，溶液的pH值为酸性，故NaHSO3溶液显酸性，在亚硫酸氢钠溶液中HSO3－存在：HSO3－SO32-+H＋和HSO3－+H2O=H2SO3+OH－，HSO3－的电离程度强于水解程度，故溶液呈酸性。当吸收液呈中性时，溶液中的c（H＋）=c（OH－），由于溶液中存在着电荷守恒，故c（Na＋）+c（H＋）=2c（SO32-）+ c（HSO3－）+c（OH－），可推出：c（Na＋）=2c（SO32-）＋c（HSO3－），a对；由于n(SO₃²﹣):n(HSO₃﹣)=1：1时，溶液的pH值为7.2，故中性时一定有c（HSO3－）> c（SO32-），可推出：c（Na＋）> c（HSO3－）> c（SO32-）>c（H＋）=c（OH－），b对；

（4）根据电解槽所示的变化，可知HSO3-在阳极放电的电极反应式是：HSO3-+H2O-2e- =3H++SO42-；H+在阴极得电子生成H2，溶液中的c（H＋）降低，促使HSO3-电离生成SO32-，且Na+进入阴极室，吸收液得以再生。

考点：电离平衡，原电池