Question

二氧化硫为重要的含硫化合物，是形成酸雨的主要污染物之一。

（1）在实验室中，若用70％的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫，并要求方便控制反应速率，可选用下图所示气体发生装置中的_____(填下列序号字母)。

（2）SO₂经催化氧化可生成SO₃，该反应的热化学方程式为：

2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)  △H=a kJ·mol^-1

在T₁℃时，将2 mol SO₂、1mol O₂充入容积为2 L的密闭容器A中，充分反应并达到平衡，此过程中放出热量98．3 kJ，测得SO₂的平衡转化率为50％，则a=_____，T₁℃时，上述反应的平衡常数K₁=____L·mol^-1。若将初始温度为T₁℃的2 mol SO₂和1 molO₂充入容积为2 L的绝热密闭容器B中，充分反应，在T₂℃时达到平衡，在此温度时上述反应的平衡常数为K₂。则K₁______ K₂ (填“>”、“<”或“=”)。

（3）某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标，现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH，操作方法为_________________________________________，测得样品pH约为3；为进一步探究由SO₃所形成酸雨的性质，将一定量的SO₂通入蒸馏水中，配成pH为3的溶液，然后将溶液分为A、B两份，向A中加入适量的NaOH固体，使溶液恰好呈中性(不考虑氧化性物质和其它酸性物质的影响)，则此中性溶液中离子的浓度间存在的关系式为：[Na⁺]=_______；将溶液B久置于空气中，与久置前相比，久置后的溶液B中水的电离程度将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（4）工业上常用如下图所示的流程处理工业尾气中的SO₂：

上述流程中有一种物质可以再生循环利用，该物质再生的化学方程式为_______________________。

Answer

（1）a

（2）－196．6；4；＜

（3）取一条试纸放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品点在试纸上，待变色后立即对照标准比色卡读数；2[]+[H]；减小

（4）Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3↓+2NaOH

【解析】

试题分析：（1）用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置c；由于亚硫酸钠是细小颗粒，易溶于水，不可选用装置bd，故可选用的发生装置是a。

（2）测得SO2的平衡转化率为50%，可知反应的SO2物质的量为1mol，此过程中放出热量98．3kJ，可知2molSO2参加反应放出的热量为196．6，则a=-196．6；

平衡时：c（SO2）=0．5mol/L，c（O2）=0．5mol/L，c（SO3）=0．25mol/L，

K= c2(SO3)/ c2(SO2)c(O2)=4；因正反应放热，在绝热密闭容器中进行，体系温度升高，平衡逆向移动，则平衡常数减小。

（3）测定pH，可用玻璃棒蘸取溶液，然后与比色卡对比，操作方法为取一条试纸放在干燥洁净的表面皿（或玻璃片）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品点在试纸上，待变色后立即对照标准比色卡读数；向A中加入适量的NaOH固体，使溶液恰好呈中性，溶液中存在[Na+]+[H+]=2[SO32-]+[HSO3-]+[OH-]，则[Na+]=2[SO32-]+[HSO3-]；将溶液B久置于空气中，亚硫酸被氧化生成硫酸，溶液酸性增强，则水的电离程度减小。

（4）可循环利用的为NaOH，可用亚硫酸钠与氢氧化钙反应生成，反应的方程式为Na2SO3+Ca（OH）2=CaSO3↓+2NaOH。

考点：实验的设计，重点考查元素及化合物的性质、混合物的分离及化学平衡的计算等。