Question

【題目】NaOH溶液可用于多種氣體的處理。

(1)CO2是溫室氣體，可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。

①溶液中粒子種類：Na2CO3溶液_____NaHCO3溶液（填“>”、“<”或“=”）。

②已知25℃時CO32-第一步水解的平衡常數K1=2×10-4mol/L．溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=20:1時，溶液的pH=______。

③泡沫滅火器中通常裝有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液，請寫出這兩種溶液混合時的離子反應方程式__________。

(2)金屬與濃硝酸反應產生的NO2可用NaOH溶液吸收，反應方程式：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應得IL溶液A，溶液B為0.1mol/LCH3COONa溶液，則兩份溶液中c(NO3-)、c( NO2-)和c(CH3COO-)由小到大的順序為___________(已知HNO2的電離常數Ka=7.1×10-4mol/L，CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10-5mol/L）。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_____（填字母序號）。

A．向溶液A中加適量水 B．向溶液A中加適量NaOH

C．向溶液B中加適量水 D．向溶液B中加適量NaOH

(3) SO2會引起酸雨，可利用氫氧化鈉溶液吸收，吸收SO2的過程中，pH隨n(SO32-)、n(HSO3-)變化關系如下表：

n(SO32-):n(HSO3-)	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判斷NaHSO3溶液顯_______性，用化學平衡原理解釋：______________。

②當吸收液呈中性時，溶液中離子濃度關系正確的是（選填字母）：____

a. c(Na+)=2c(SO32-) +c(HSO3-)

b. c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+) = c(OH-)

c.(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-) +c(OH-)

③當吸收液的pH降至約為6時，送至電解槽再生。再生示意圖如下：

HSO3-在陽極放電的電極反應式是__________________。

Answer 1

【答案】 = 9 3HCO3﹣+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑ c（CH3COO﹣）＜c（NO2﹣）＜c（NO3﹣） BC 酸性 HSO3-存在：HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-，HSO3-的電離程度強于水解程度。 a b HSO3-+H2O-2e-= SO42-+3H+

【解析】（1）①Na2CO3溶液中，存在CO32-水解：CO32-+H2OHCO3-+OH-，HCO3-+H2OH2CO3+OH-，NaHCO3溶液中存在：HCO3-+H2OH2CO3+OH-，HCO3-CO32-+H+，水溶液中均存在：H2OOH-+H+，所以Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中的粒子種類相同。②25℃時CO32-第一步水解的平衡常數K1==2×10-4mol/L，溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=20:1時，c(OH-)=1×10-5mol/L，c(H+)=Kw/c(OH-)=1×10-9mol/L，所以溶液的pH=9。③NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合時發生相互促進的水解，徹底反應生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體，離子反應方程式為：3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑。

（2）溶液A中NaNO3和NaNO2均為0.1mol/L，溶液B為0.1mol/LCH3COONa溶液，HNO3為強酸，HNO2和CH3COOH均為弱酸，由電離常數可知HNO2酸性強于CH3COOH，則鈉鹽溶液中CH3COO-水解程度大于NO2-水解程度，所以兩份溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由小到大的順序為：c(CH3COO-)＜c(NO2-)＜c(NO3-)；由上述分析可知，溶液B的堿性強于溶液A的堿性，A項，向溶液A中加適量水，溶液A被稀釋，A的堿性減弱，溶液A和溶液B的pH不會相等，故A錯誤；B項，向溶液A中加適量NaOH，A的堿性增強，可以使溶液A和溶液B的pH相等，故B正確；C項，向溶液B中加適量水，溶液B被稀釋，B的堿性減弱，可以使溶液A和溶液B的pH相等，故C正確；D項，向溶液B中加適量NaOH，B的堿性增強，溶液A和溶液BpH不會相等，故D錯誤。

（3）①由表中數據可知，n(SO32-)：n(HSO3-)=1：91時，溶液顯酸性，故NaHSO3溶液顯酸性，在亞硫酸氫鈉溶液中HSO3-存在：HSO3-H++SO32-和HSO3-+H2OH2SO3+OH-，HSO3-的電離程度強于水解程度，故溶液顯酸性。②當吸收液呈中性時，溶液中c(H+)=c(OH-)，根據電荷守恒，c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，所以c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，故a正確；由于n(SO32-)：n(HSO3-)=91：9時，溶液的pH值為8.2，n(SO32-)：n(HSO3-)=1：1時，溶液的pH值為7.2，所以中性時一定有c(HSO3-)>c(SO32-)，弱離子的電離或水解是微弱的，可推出：c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)，故b正確；根據電荷守恒，c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，故c錯誤。③陽極發生氧化反應，根據電解槽所示的變化可知，HSO3-在陽極放電生成SO42-和H+，故電極反應式為：HSO3-+H2O-2e-= SO42-+3H+。