Question

研究SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂。在钠碱循环法中，用Na₂SO₃溶液作为吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO）：n（HSO）变化关系如下表：

n（SO）∶n（HSO）	91∶9	1∶1	9∶91
pH	8．2	7．2	6．2

①由上表判断，NaHSO₃溶液显____________性，用平衡原理解释：_____________________；

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）___________________；

a．c（Na^＋）＝2c（SO）＋c（HSO）

b．c（Na^＋）>c（HSO）>c（SO）>c（H^＋）＝c（OH^－）

c．c（Na^＋）＋c（H^＋）＝c（SO）＋c（HSO）＋c（OH^－）

（2）若某溶液中含3mol Na₂SO₃，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl^－和HSO的物质的量之比为2：1，则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于_____________mol；

（3）CO可用于合成CH₃OH，反应方程式为：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g） ,在一定温度压强下，在容积为2L的密闭容器中通入0．2molCO与0．4molH₂，达平衡时CO的转化率50%，则该温度下的平衡常数为            ，再加入1．0molCO后重新达到平衡，则CO的转化率           （填“增大”、“不变”或“减小”），CH₃OH的体积分数            （填“增大”、“不变”或“减小”）；

（4）将0．02mol/LNa₂SO₄溶液与某浓度BaCl₂溶液等体积混合，则生成BaSO₄沉淀所需原BaCl₂溶液的最小浓度为                    。（已知K_sp（BaSO₄）＝1．1×10^-10）

（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟上述过程，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化（Co³⁺的还原产物是Co²⁺）。

① 写出阳极电极反应式：                         ；

② 写出除去水中的甲醇的离子方程式：                         。

Answer

（1）①酸（1分）HSO的电离程度强于水解程度（1分）②ab（2分）

（2）4（2分）（3）100L2/mol2（2分）减小（1分）减小（1分）

（4）2．2×10-8mol/L（2分）

（5）①Co2+—e—＝Co3+②6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+（各2分）

【解析】

试题分析：（1）①酸性；由表格中的数据可知，HSO3-越多，酸性越强，则电离生成氢离子，电离方程式为HSO3-⇌H++SO32-，显酸性是因其电离大于其水解；②吸收液呈中性时，溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，电离与水解的程度相等，结合电荷守恒解答．A：c（Na＋）+C（H+）＝2c（SO）＋c（HSO）+C（OH-）；C（H+）=C（OH-）,则c（Na＋）＝2c（SO）＋c（HSO）；SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，HSO3-⇌H++SO32-，亚硫酸两步水解，则离子浓度为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-），b正确； c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（SO）＋c（HSO）＋c（OH－）不符合电荷守恒，c错误；

（2）Na2SO3+HCl=NaCl+NaHSO3 NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑

1 1 1 1 1 1 1

3mol X X X Y Y Y

X=3mol；根据Cl－和HSO的物质的量之比为2：1，列方程 （X+Y）:（X-Y）=2:1 X:Y=3:1，把X=3mol代入上式得Y=1mol，则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于=X+Y=3+1=4mol；

（3） CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g），

起始 0．2mol 0．4mol 0

变化 0.2×50% 0.4×50%

平衡 0.1 0.2 0.1

则该温度下的平衡常数为=0.1 /[（0.1/2） ×（0.2/2）2]= 100L2/mol2 ,两种反应物，增加CO的浓度，其转化率减少，增加CO的量较多，平衡右移，但是CO剩余较多，生成的CH3OH的量比第一次平衡稍稍多一些，但是CH3OH所占混合气体的总量较少，体积分数减少；

（4）溶液等体积混合,体积加倍，浓度减半，设BaCl2溶液浓度为C ，则根据Ksp（BaSO4）＝1．1×10-10=C（Ba2+）×C （SO4）2-=0.02/2×C/2 C= 2．2×10-8mol/L

（5）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+-e-=Co3+；②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；

考点：水解规律、电荷守恒、物料守恒、平衡计算 、平衡移动规律 Ksp的计算，电解池原理。