Question

（Na₂SO₃?7H₂O是食品工业中常用的漂白剂、抗氧化剂和防腐剂．工业上常用硫酸厂生产的尾气来生产Na₂SO₃?7H₂O．其生产流程可用下图表示：

回答下列问题：
（1）净化后的含有二氧化硫的尾气在进入吸收塔时，采取逆流的原因是

 

．
吸收塔中NaOH的物质的量浓度范围是

 

．
（2）如果不调整溶液的PH为9～10可能生成的杂质是

 

，调整溶液的PH为9～10所加入的物质是

 

．
（3）能用于测定硫酸尾气中SO₂含量的是

 

（填字母）
A．NaOH溶液，酚酞溶液    B．KMnO₄溶液，稀H₂SO₄
C．碘水溶液，淀粉溶液      D．氨水溶液，酚酞溶液
（4）取纯净的Na₂SO₃?7H₂O 50.00g，经600℃以上的强热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值．你认为是什么原因？（请用化学方程式表达）

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,二氧化硫的污染及治理

专题：实验设计题

分析：（1）根据接触时间长吸收更充分来分析；根据质量浓度转化成物质的量浓度；
（2）根据亚硫酸氢钠呈酸性，而亚硫酸钠呈碱性来分析；
（3）KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 能氧化二氧化硫，且紫色的KMnO₄溶液褪色，碘与二氧化硫发生氧化还原反应，淀粉遇碘显蓝色，以此来解答；
（4）由题意可知亚硫酸钠分解生成硫酸钠和硫化钠．

解答： 解：（1）因为要充分吸收尾气，所以应增大接触的时间，故选用逆流的方式；又氢氧化钠的质量浓度为130-180g/L，所以物质的量浓度为

130

40

-

180

40

mol/L即3.25～4.5mol/L，故答案为：采用逆流的方式更有利于SO₂的吸收；NaOH的物质的量浓度为3.25～4.5mol/L；
（2）如果不调整溶液的PH为9～10，则PH为5～6时溶液呈酸性，可能生成的杂质是亚硫酸氢钠；为了不引入新的杂质，所以调整溶液的PH为9～10所加入的物质是NaOH，故答案为：NaHSO₃； NaOH；
（3）A．二氧化硫、SO₃和酸雾都能与氢氧化钠溶液反应，不能用于测定，故A不符合；
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 与二氧化硫反应的方程式为5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-，二氧化硫气体和高锰酸钾反应，高锰酸钾溶液紫红色褪去，故B符合；
C．碘与二氧化硫发生氧化还原的方程式为：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，碘消耗完，淀粉因没有碘单质不再显蓝色，故C符合；
D．氨水、酚酞试液，氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和二氧化硫和水又能反应生成亚硫酸氢铵，有两步反应，所以无法准确测定尾气中SO₂含量，故D不符合；
故选BC；
（4）Na₂SO₃加热后发生了歧化反应生成了硫化钠，溶液中水解程度大于亚硫酸钠的水解程度，溶液碱性增强，反应的方程式为4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，
故答案为：4Na₂SO₃=3Na₂SO₄+Na₂S，由于Na₂S的碱性较强．

点评：本题考查硫酸厂生产的尾气来生产Na₂SO₃?7H₂O的流程及其亚硫酸钠分解产物探究，注意根据目的及其流程分析反应过程，为解答该题的关键，题目难度中等．