Question

【題目】NaHSO3被用于棉織物和有機物漂白以及在染料、造紙、制革等工業中用作還原劑。

（1）NaHSO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。

2NaOH(aq)＋SO2(g)==Na2SO3(aq)＋H2O(l) ΔH1

2NaHSO3(aq)==Na2SO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l) ΔH2

則反應SO2(g)＋NaOH(aq)==NaHSO3(aq)的ΔH3＝__________(用含ΔH1、ΔH2的代數式表示)。

（2）NaHSO3在不同溫度下均可被KIO3氧化，當NaHSO3完全消耗即有I2析出，根據I2析出所需時間可以求得NaHSO3 的反應速率。將濃度均為0.020mol·L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合，記錄10～55℃間溶液變藍時間，55℃時未觀察到溶液變藍，實驗結果如圖。

①a點時，v(NaHSO3)＝__________mol·L-1·s-1。

②10～40℃區間內，顯色時間越來越短，其原因是__________。

（3）已知：t℃時 H2SO3的Ka1＝1.5×10-2，Ka2＝1.0×10-7；NaHSO3溶液pH＜7。在t℃時，往NaOH溶液中通入SO2。

①在NaHSO3溶液中加入少量下列物質后，c(H2SO3)/c(HSO3-)的值增大的是______(填字母)；

A．H2O B．稀H2SO4 C．H2O2溶液 D．NaOH溶液

②某時刻，測得溶液的pH＝6，則此時，n(HSO3-)/n(SO32-)＝_________；

③請畫出從開始通入SO2直至過量時，溶液中n(SO32－)∶n(HSO3-)隨pH的變化趨勢圖。_______

（4）以硝酸、硫酸水溶液作電解質進行電解，在汞電極上NO3-可轉化為NH2OH，以鉑為另一極，則該電解反應的化學方程式_______________。

Answer 1

【答案】 5.0×10-5 mol·L-1·s-1 升溫反應速率加快，所以變色時間減短 BC 10 2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑

【解析】（1）已知：

①2NaOH(aq)＋SO2(g)==Na2SO3(aq)＋H2O(l) ΔH1

②2NaHSO3(aq)==Na2SO3(aq)＋SO2(g)＋H2O(l) ΔH2

由蓋斯定律：（①-②）/2得到反應SO2(g)＋NaOH(aq)==NaHSO3(aq)的△H3＝；

（2）①混合后NaHSO3的濃度為0.020molL-1×10/50=0.0040mol/L，反應所用時間為80min，則v=0.0040mol/L÷80min=5.0×10-5molL-1s-1；②升高溫度反應速率加快，所以變色時間減小，即10～40℃時，溫度升高，NaHSO3和KIO3反應的速率加快，顯色時間減小；（3）①NaHSO3中存在水解平衡，其平衡常數為K=c(H2SO3)·c（OH-）/c(HSO3-)，K為常數保持不變，則A．加H2O，溶液的pH增大，則c（OH-）增大，所以c(H2SO3)/c(HSO3-)的值減小，A錯誤；B．加稀H2SO4，溶液的pH減小，則c（OH-）減小，所以c(H2SO3)/c(HSO3-)的值增大，B正確；C．H2O2溶液與HSO3-反應生成NaHSO4，溶液的酸性增強，則c（OH-）減小，所以c(H2SO3)/c(HSO3-)的值增大，C正確；D．加NaOH溶液，溶液的pH增大，則c（OH-）增大，所以c(H2SO3)/c(HSO3-)的值減小，D錯誤；答案選BC；②NaHSO3中存在電離平衡HSO3-SO32-+H+，亞硫酸的K2=c(SO32)c(H+)/c(HSO3)=1.0×10-7，則c(HSO3-)/c(SO32-)=1.0×106/1.0×107=10，所以n(HSO3-)/n(SO32-)＝10；③往NaOH溶液中通入SO2至過量，溶液中發生的反應為：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，Na2SO3+H2O+SO2＝2NaHSO3，溶液中堿性越強，則SO32-的濃度越大，所以n(SO32－)∶n(HSO3-)隨pH的增大而增大，其變化圖為。（4）在汞電極上NO3-可轉化為NH2OH，氮元素化合價從+5價降低到－1價，得到電子，因此另一極應該是溶液中的氫氧根失去電子轉化為氧氣，所以該電解反應的化學方程式為2HNO3+2H2O2NH2OH+3O2↑。