Question

【题目】化学反应原理揭示了不同的物质在水溶液中有不同的行为。请按要求回答下列问题：（已知：H2SO3： Ka1=1.7×10－2，Ka2=6.0×10－8 ； NH3·H2O：Kb=1.8×10－5）

（1）将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，所得溶液呈_________性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为：_______________,所得溶液中c（H+）－c（OH－）=_______________（填写表达式）

（2）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示（电极材料为石墨）。

①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极；C口流出的物质是________。

②放电的电极反应式为_______________。

Answer 1

【答案】酸c(NH4+)＞c(HSO3－)＞c(H+)＞c(SO32－-)＞c(OH－)c(HSO3－) + 2c(SO32－) －c(NH4+) 或 c(SO32－) + c(NH3·H2O) － c(H2SO3)负硫酸SO32－－2e－ + H2O ＝ SO42－+ 2H+

【解析】

（1）若将等物质的量的SO2与NH3溶于水充分反应，恰好生成NH4HSO3，溶液中存在NH4+、HSO3-的电离及HSO3-的水解，且HSO3-的电离大于HSO3-的水解，所得溶液呈酸性，c（OH-）＜c（H+）；该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 c(NH4+)＞c(HSO3－)＞c(H+)＞c(SO32－-)＞c(OH－) ；电解质溶液中存在电荷守恒c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c（SO32-）得到：c（H+）-c（OH-）=c（HSO3-）+2c（SO32-）-c（NH4+）；

（2）图中可知，钠离子移向a极，亚硫酸根离子移向b极，所以b极为阳极，应该接电源的正极，SO32-在阳极失去电子变成SO42-，所以C口流出的物质是H2SO4；
（3）亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+。