Question

【題目】Na2SO3應用廣泛。利用工業廢堿渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無水Na2SO3的成本低，優勢明顯，其流程如下。

（1）舉例說明向大氣中排放SO2導致的環境問題：_________。

（2）下圖為吸收塔中Na2CO3溶液與SO2反應過程中溶液組成變化。則初期反應（圖中A點以前）的離子方程式是_________。

（3）中和器中發生的主要反應的化學方程式是_________。

資料顯示： Ⅰ.Na2SO3在33℃時溶解度最大，將其飽和溶液加熱至33℃以上時，由于溶解度降低會析出無水Na2SO3，冷卻至33℃以下時析出Na2SO3·7H2O； Ⅱ.無水Na2SO3在空氣中不易被氧化，Na2SO3·7H2O在空氣中易被氧化。

（4）為了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度，從而提高結晶產率，中和器中加入的NaOH是過量的。

①請結合Na2SO3的溶解平衡解釋NaOH過量的原因_________。

②結晶時應選擇的最佳操作是_________（選填字母）。

A．95~100℃加熱蒸發，直至蒸干

B．維持95~100℃蒸發濃縮至有大量晶體析出

C．95~100℃加熱濃縮，冷卻至室溫結晶

（5）為檢驗Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4，需選用的試劑是_________、_________。

（6）KIO3滴定法可測定成品中Na2SO3的含量：室溫下將0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示劑，再用酸性KIO3標準溶液（x mol/L）進行滴定至溶液恰好由無色變為藍色，消耗KIO3標準溶液體積為y mL。

①滴定終點前反應的離子方程式是：IO3-+SO32- =_______ +_______（將方程式補充完整）。

②成品中Na2SO3（M = 126 g/mol）的質量分數是_________。

Answer 1

【答案】（1）酸雨（2）2CO32- + SO2 + H2O = 2HCO3- + SO32-

（3）NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O

（4）①Na2SO3存在溶解平衡：Na2SO3(s) 2Na+ (aq) + SO32- (aq)，NaOH過量使c(Na+)增大，上述平衡逆向移動；②b；

（5）BaCl2溶液稀鹽酸（6）①IO3- + SO32- = + ；②3xy×100%

【解析】

試題分析：（1）向大氣中排放SO2會導致酸雨發生；

（2）由圖可知，初期反應（圖中A點以前）碳酸鈉與二氧化硫反應生成碳酸氫鈉與亞硫酸鈉，反應離子方程式為：2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-；

（3）隨著二氧化硫通入量增大，后期生成主要是得到亞硫酸氫鈉，中和器中主要是將亞硫酸氫鈉轉化為硫酸鈉，同時碳酸氫鈉反應得到碳酸鈉，主要反應化學方程式為：NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O；

（4）①Na2SO3存在溶解平衡：Na2SO3（s） 2Na+ （aq）+SO32- （aq），NaOH過量使c（Na+）增大，上述平衡逆向移動，抑制Na2SO3溶解；

②a．加熱蒸發直至蒸干，容易使固體濺出，導致損失等，a錯誤；b．維持95～100℃蒸發濃縮至有大量晶體析出，再利用余熱蒸干，b正確；c．由于冷卻至33℃以下時析出Na2SO37H2O，應在較高溫度下蒸發濃縮結晶，c錯誤，答案選：b；

（5）用鹽酸除去亞硫酸鈉，防止干擾，再用氯化鋇溶液檢驗硫酸根離子；

（6）①IO3-與SO32-發生氧化還原反應得到SO42-與I-，I元素化合價降低6價，S元素化合價升高2價，化合價升降最小公倍數為6，可得IO3-的系數為1、SO32-的系數為3，配平后離子方程式為：IO3-+3SO32-＝3SO42-+I-；

②消耗KIO3的物質的量為y×10-3L×x mol/L=xy×10-3mol，由IO3-+3SO32-=3SO42-+I-，可知n（Na2SO3）=3n（KIO3）=3xy×10-3mol，則成品中Na2SO3的質量分數為 ×100%=3xy×100%。