Question

（16分）火力發電在我國的能源利用中占較大比重，但是排放出的SO₂會造成一系列環境和生態問題，直接排放含SO₂的煙氣會形成酸雨，危害環境。
（1）用化學方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反應：                  。2分
（2）工業上用Na₂SO₃溶液吸收煙氣中的SO₂。將煙氣通入1.0 mol·L^-1的Na₂SO₃溶液，溶液pH不斷減小。當溶液pH約為6時，吸收SO₂的能力顯著下降，應更換吸收劑。
① 此時溶液中c(SO₃^2–)的濃度是0.2 mol·L^-1，則溶液中c(HSO₃^–)是_______mol?L^-1。
② 向pH約為6的吸收劑中通入足量的O₂，可將其中的NaHSO₃轉化為兩種物質，反應的化學方程式是                                        。2分
③ 某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO₂的吸收效率的措施，模擬實驗吸收含硫煙氣，實驗結果如圖所示。則：                                                   ，有利于提高SO₂的吸收效率。2分

（3）工廠倉庫存放的Na₂SO₃藥品已部分被空氣氧化，該化學小組想用已知濃度的酸性KMnO₄溶液來確定其含量，具體步驟如下：
步驟i　稱取樣品1.000 g。
步驟ii　將樣品溶解后，完全轉移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。
步驟iii　移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，用0.01000 mol·L^－1 KMnO₄標準溶液滴定至終點。
按上述操作方法再重復2次。
① 寫出步驟iii所發生反應的離子方程式_________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L^－1 KMnO₄溶液時若仰視定容，則最終測得藥品中Na₂SO₃的含量________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
③ 某同學設計用下列儀器進行滴定實驗(夾持部分略去)，最合理的組合是      (填字母)。
 
A               B               C                 D            E
④ 滴定結果如下表所示：

滴定次數	待測溶液 的體積/mL	標準溶液的體積
		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

則該藥品中Na₂SO₃的質量分數為_________。

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 降低含硫煙氣的溫度（或減小含硫煙氣的流速）      （2分）
（3）① 2MnO＋5SO＋6H^＋＝2Mn^2＋＋5SO＋3H₂O　      （2分）
② 偏大　 （2分）    ③ AC （2分，漏選得1分，錯選0分）
④ 63.00% 或63.0% （2分，寫“63%”0分）

解析試題分析：（1）二氧化硫與水反應生成亞硫酸，亞硫酸與氧氣反應生成硫酸形成酸雨，化學方程式為SO₂＋H₂OH₂SO₃；2H₂SO₃＋O₂＝2H₂SO₄
（2）①根據鈉元素守恒，可得2c(SO₃^2–)+ c(HSO₃^–)=1.0mol/L×2，所以c(HSO₃^–)=2.0-0.4=1.6mol/L；
②亞硫酸氫鈉與氧氣發生氧化還原反應生成的兩種物質只能是硫酸鈉和硫酸，化學方程式為2NaHSO₃＋O₂＝Na₂SO₄＋H₂SO₄ ；
③根據圖示可知，溫度升高，二氧化硫的吸收率降低；當煙氣的流速是55mL/min時，相同溫度下二氧化硫的吸收率最高，所以降低含硫煙氣的溫度（或減小含硫煙氣的流速）可以提高二氧化硫的吸收效率；
（3）① 高錳酸鉀與未被氧化的亞硫酸鈉發生氧化還原反應生成錳離子和硫酸根離子、水，離子方程式為2MnO＋5SO＋6H^＋＝2Mn^2＋＋5SO＋3H₂O　；
②配制0.01000 mol·L^－1 KMnO₄溶液時若仰視定容，灰使所配高錳酸鉀溶液的濃度偏低，滴定時消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，造成測定Na₂SO₃的含量偏大；
③根據實驗步驟，滴定時高錳酸鉀溶液用酸式滴定管，待測液放在錐形瓶中，所以選擇的儀器是A、C；
④三組數據中所用高錳酸鉀溶液的體積平均是20.00mL，則高錳酸鉀的物質的量是0.0200L×0.01000 mol·L^－1，根據①的離子方程式可知25mL溶液中亞硫酸鈉的物質的量是0.0200L×0.01000 mol·L^－1×5/2=5×10^-4mol，所以樣品中Na₂SO₃的質量是5×10^-4mol×10×126g/mol=0.63g，所以樣品中Na₂SO₃的質量分數是0.63g/1.0g×100%=63.0%。
考點：考查酸雨的形成，守恒規律的應用，滴定實驗的分析與計算，儀器的選擇，化學方程式、離子方程式的書寫