Question

（16分）火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO₂会造成一系列环境和生态问题，直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：                  。2分
（2）工业上用Na₂SO₃溶液吸收烟气中的SO₂。将烟气通入1.0 mol·L^-1的Na₂SO₃溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO₂的能力显著下降，应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO₃^2–)的浓度是0.2 mol·L^-1，则溶液中c(HSO₃^–)是_______mol?L^-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O₂，可将其中的NaHSO₃转化为两种物质，反应的化学方程式是                                        。2分
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO₂的吸收效率的措施，模拟实验吸收含硫烟气，实验结果如图所示。则：                                                   ，有利于提高SO₂的吸收效率。2分

（3）工厂仓库存放的Na₂SO₃药品已部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO₄溶液来确定其含量，具体步骤如下：
步骤i　称取样品1.000 g。
步骤ii　将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤iii　移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01000 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式_________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L^－1 KMnO₄溶液时若仰视定容，则最终测得药品中Na₂SO₃的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去)，最合理的组合是      (填字母)。
 
A               B               C                 D            E
④ 滴定结果如下表所示：

滴定次数	待测溶液 的体积/mL	标准溶液的体积
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	2.20	20.20

则该药品中Na₂SO₃的质量分数为_________。

Answer 1

（1）SO₂＋H₂OH₂SO₃；2H₂SO₃＋O₂＝2H₂SO₄            （2分）
（或2SO₂＋O₂ 2SO₃；SO₃＋H₂O＝H₂SO₄  或2SO₂＋O₂＋2H₂O＝2H₂SO₄）
（2）① 1.6                                             （2分）
② 2NaHSO₃＋O₂＝Na₂SO₄＋H₂SO₄                    （2分）
③ 降低含硫烟气的温度（或减小含硫烟气的流速）      （2分）
（3）① 2MnO＋5SO＋6H^＋＝2Mn^2＋＋5SO＋3H₂O　      （2分）
② 偏大　 （2分）    ③ AC （2分，漏选得1分，错选0分）
④ 63.00% 或63.0% （2分，写“63%”0分）

解析试题分析：（1）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与氧气反应生成硫酸形成酸雨，化学方程式为SO₂＋H₂OH₂SO₃；2H₂SO₃＋O₂＝2H₂SO₄
（2）①根据钠元素守恒，可得2c(SO₃^2–)+ c(HSO₃^–)=1.0mol/L×2，所以c(HSO₃^–)=2.0-0.4=1.6mol/L；
②亚硫酸氢钠与氧气发生氧化还原反应生成的两种物质只能是硫酸钠和硫酸，化学方程式为2NaHSO₃＋O₂＝Na₂SO₄＋H₂SO₄ ；
③根据图示可知，温度升高，二氧化硫的吸收率降低；当烟气的流速是55mL/min时，相同温度下二氧化硫的吸收率最高，所以降低含硫烟气的温度（或减小含硫烟气的流速）可以提高二氧化硫的吸收效率；
（3）① 高锰酸钾与未被氧化的亚硫酸钠发生氧化还原反应生成锰离子和硫酸根离子、水，离子方程式为2MnO＋5SO＋6H^＋＝2Mn^2＋＋5SO＋3H₂O　；
②配制0.01000 mol·L^－1 KMnO₄溶液时若仰视定容，灰使所配高锰酸钾溶液的浓度偏低，滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，造成测定Na₂SO₃的含量偏大；
③根据实验步骤，滴定时高锰酸钾溶液用酸式滴定管，待测液放在锥形瓶中，所以选择的仪器是A、C；
④三组数据中所用高锰酸钾溶液的体积平均是20.00mL，则高锰酸钾的物质的量是0.0200L×0.01000 mol·L^－1，根据①的离子方程式可知25mL溶液中亚硫酸钠的物质的量是0.0200L×0.01000 mol·L^－1×5/2=5×10^-4mol，所以样品中Na₂SO₃的质量是5×10^-4mol×10×126g/mol=0.63g，所以样品中Na₂SO₃的质量分数是0.63g/1.0g×100%=63.0%。
考点：考查酸雨的形成，守恒规律的应用，滴定实验的分析与计算，仪器的选择，化学方程式、离子方程式的书写