已知常温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.54×10-2，Ka2=1.02×10-7；H2CO3的电离常数Ka1=4.30×10-7，Ka2=5.60×10-11．（1）下列微粒可以大量共存的是（填选项字母）．A．CO32-、HSO3-B．HCO3-、HSO

Question

已知常温下，H₂SO₃的电离常数K_a1=1.54×10^-2，K_a2=1.02×10^-7；H₂CO₃的电离常数K_a1=4.30×10^-7，K_a2=5.60×10^-11．
（1）下列微粒可以大量共存的是___（填选项字母）．
A．CO₃^2-、HSO₃^-B． HCO₃^-、HSO₃^-C． SO₃^2-、HCO₃^-D． H₂SO₃、HCO₃^-
（2）已知NaHSO₃溶液显酸性，NaHSO₃溶液中离子浓度关系不正确的是___（填序号）．
A．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）         B．c（Na⁺）>c（HSO₃^-）>c（H⁺）>c（SO₃^2-）>c（OH^-）
C．c（H₂SO₃）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（OH^-）    D．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
（3）浓度均为0.1mol•L^-1的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO₃^2-、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-浓度从大到小的顺序为___．
（4）H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的主要离子方程式为___．
（5）最近雾霾天气肆虐我国大部分地区．其中SO₂是造成空气的污染的主要原因，利用钠碱循环法（吸收液为Na₂SO₃溶液）可除去SO₂．吸收SO₂的过程中，pH降至约为6时，需送至电解槽处理，直至得到pH>8的吸收液再循环利用，电解示意图如下：

①写出阳极上发生的电极反应式___；
②当电极上有1mol电子转移时阴极产物的质量为___．
③已知：K_sp （BaSO₄）=1.0×10^-10，K_sp （BaSO₃）=5.0×10^-7．将部分被空气氧化的该溶液的pH调为10，向溶液中滴加BaCl₂溶液使SO₄^2-沉淀完全[c（SO₄^2-）≤1.0×10^-5 mol•L^-1]，此时溶液中c （SO₃^2-）≤___mol•L^-1．

Answer 1

（1）已知Ka越大酸性越强，酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应，由于HCO₃^-的酸性小于HSO₃^-的酸性，所以HCO₃^-与SO₃^2-不反应，即BC能共存，
故答案为：BC；
（2）在NaHSO₃溶液中，电离程度大于水解程度，溶液显酸性，
A．由物料守恒可知，c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），故A错误；
B．在NaHSO₃溶液中，电离程度大于水解程度，溶液显酸性，则离子浓度为c（Na⁺）>c（HSO₃^-）>c（H⁺）>c（SO₃^2-）>c（OH^-），故B正确；
C．根据质子守恒，c（H₂SO₃）+c（H⁺）═c（SO₃^2-）+c（OH^-），故C正确；
D．根据电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（（HSO₃^-）+c（OH^-），故D正确；
故答案为：A；
（3）浓度均为0.1mol•L^-1的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，CO₃^2-的水解程度大于SO₃^2-，则生成的HCO₃^-浓度大于HSO₃^-的浓度，则离子浓度从大到小的顺序为c（SO₃^2-）>c（CO₃^2-）>c（HCO₃^-）>c（HSO₃^-）；
故答案为：c（SO₃^2-）>c（CO₃^2-）>c（HCO₃^-）>c（HSO₃^-）；
（4）H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸氢根离子，则反应的离子方程式为：H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O；
故答案为：H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O；
（5）①当吸收液的pH降至约为6时，吸收液中阴离子主要是亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子在阳极上失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．
故答案为：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．
②阴极上为阳离子H⁺得电子生成氢气，其电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，所以当电极上有1mol电子转移时，生成0.5mol氢气，即阴极产物的质量为1g，
故答案为：1g；
（6）根据K_sp[BaSO₄]=c（Ba²⁺）•c（SO₄^2-），可知需要c（Ba²⁺）=(Ksp(BaSO4))/(c(SO42-))=(1×10-10)/(1×10-5)=10^-5mol•L^-1，则溶液中SO₃^2-的最大浓度c（SO₃^2-）=(Ksp(BaSO4))/(c(Ba2+))=0.05mol•L^-1，
故答案为：0.05．