Question

(10分)最近雾霾天气肆虐我国大部分地区，其中SO₂是造成空气污染的主要原因，利用钠碱循环法可除去SO₂。

（1）钠碱循环法中，吸收液为Na₂SO₃溶液，该反应的离子方程式是                    。

（2）已知H₂SO₃的电离常数为K₁=1.54×10^-2，K₂=1.024×10^-7，H₂CO₃的电离常数为K₁=4.30×10^-7，K₂=15.60×10^-11，则下列微粒可以大量共存的是         (填序号)

A．CO₃^2- 、HSO₃^-      B．HSO₃^- 、HCO₃^-       C．SO₃^2- 、HCO₃^-      D．HCO₃^-、H₂SO₃

（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃^2-)：n(HSO₃^-)变化关系如下表：

n(SO3^2-)：n(HSO3^-)	91:9	1:1	9:91
pH	8.2	7.2	6.2

①根据上表判断NaHSO₃溶液显        性，试解释原因                       

②在NaHSO₃溶液中离子浓度关系不正确的是         

A．c(Na⁺)=2c(SO₃^2-)+c(HSO₃^-)

B．c(H₂SO₃)+c(H⁺)= c(SO₃^2-)+c(OH^-)

C．c(Na⁺)> c(HSO₃^-)> c(H⁺)> c(SO₃^2-)> c(OH^-)

D．c(H⁺)+ c(Na⁺)=2c(SO₃^2-)+c(HSO₃^-)+ c(OH^-)

Answer

（1）SO32-+SO2+H2O=2HSO3-；（2）B、C；（3）①酸性、HSO3-的电离程度大于水解程度；② A。

【解析】

试题分析：（1）钠碱循环法中，吸收液为Na2SO3溶液，Na2SO3溶液与SO2发生反应产生NaHSO3。该反应的离子方程式是SO32-+SO2+H2O=2HSO3-；（2）H2SO3的电离常数为K1=1.54×10-2，K2=1.024×10-7，H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7，K2=15.60×10-11，A.所以 CO32- +HSO3- = SO32- + HCO3-，因此不能大量共存，错误； B．HSO3- 、HCO3-不能发生反应，可以大量共存，正确； C. SO32- 、HCO3-不能发生反应，可以大量共存，正确；D. 2HCO3-+H2SO3=2H2O+CO2↑+ SO32-，不能大量共存，错误。（3）①根据上表判断NaHSO3溶液显酸性；原因是HSO3-在溶液中既存在电离作用HSO3-H++ SO32-，也存在水解作用HSO3-+H2OOH-+ H2SO3，电离产生H+是溶液显酸性，水解消耗水电离产生的H+，破坏了水的电离平衡，最终当溶液达到平衡时c(OH-)>c(H+)，使溶液显碱性。HSO3-的电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性。② 在NaHSO3溶液中，A.根据物料守恒可得c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(H2SO3)，错误；B.根据电荷守恒可得：c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(OH-)；根据物料守恒可得c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(H2SO3)，将第二个式子代入第一个式子可得：c(H2SO3)+c(H+)= c(SO32-)+c(OH-)，正确。C. 由于HSO3-在溶液中存在电离和水解而消耗，所以根据物料守恒可得c(Na+)> c(HSO3-)；HSO3-的电离作用大于水解作用，所以溶液显酸性，除了存在HSO3-的电离还存在水电离产生H+；所以> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-)，盐的水解和电离程度是微弱的，主要是以盐的离子存在，故离子浓度关系是：c(Na+)> c(HSO3-)> c(H+)> c(SO32-)> c(OH-) ；D. 根据电荷守恒可得c(H+)+ c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+ c(OH-) ，正确。

考点：考查离子方程式的书写、多元弱酸酸式盐溶液的酸碱性的判断、离子共存、多元弱酸的酸式酸根离子的电离作用和水解、离子浓度大小比较的知识。