Question

【題目】綠水青山就是金山銀山，保護環(huán)境人人有責。直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。吸收液吸收SO2的過程中，pH隨n(Na2SO3):n(NaHSO3)變化關(guān)系如下表：

n(Na2SO3):n(NaHSO3)	91:9	1:1	9:91
pH	8.2	7.2	6.2

(1)由上表判斷NaHSO3溶液顯_____性。

(2)pH＝8.2的吸收液中由水電離出的c(OH－)______0.1molL-1NaOH溶液中由水電離出來的c(OH－)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(3)將pH＝8.2的吸收液蒸干得到固體的主要成分是______。

(4)25℃時，當吸收液為中性時，溶液中離子濃度關(guān)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. c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－)

(5)氮的氫化物之一肼(N2H4)-空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%-30%的KOH溶液，負極的電極反應式是_______________，若使用該電池做電源，惰性電極電解500mL 1mol/L的CuSO4溶液，一段時間后溶液的PH=1，消耗的N2H4質(zhì)量為_________g。

Answer 1

【答案】酸 ＞ Na2SO4 AB N2H4-4e-+4OH-=N2↑+2H2O 0.4

【解析】

（1）Na2SO3為強堿弱酸鹽，在溶液中水解，使溶液呈堿性，由表給數(shù)據(jù)n（SO32—）：n（HSO3—）=1:1時，溶液PH=7.2可知，NaHSO3溶液顯酸性；

（2）Na2SO3為強堿弱酸鹽，在溶液中水解，促進水電離，氫氧化鈉是堿，在溶液中電離出氫氧根離子，抑制水電離；

(3)將pH＝8.2的吸收液蒸干時，亞硫酸氫鈉受熱分解生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉被空氣中氧氣氧化生成硫酸鈉；

（4）當溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度；

(5)肼燃料電池中，燃料肼為負極，堿性條件下，肼在負極失電子發(fā)生氧化反應生成氮氣和水，電極反應式為N2H4-4e-+4OH-=N2↑+2H2O；若使用該電池做電源，惰性電極電解500mL 1mol/L的CuSO4溶液，陽極上水失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，破壞水的電離平衡，使溶液呈酸性，由電極反應式建立氫離子和肼的關(guān)系式求解可得。

（1）Na2SO3為強堿弱酸鹽，在溶液中水解，使溶液呈堿性，由表給數(shù)據(jù)n（SO32—）：n（HSO3—）=1:1時，溶液pH=7.2可知，NaHSO3溶液顯酸性，故答案為：酸；

（2）Na2SO3為強堿弱酸鹽，在溶液中水解，促進水電離，氫氧化鈉是堿，在溶液中電離出氫氧根離子，抑制水電離，則pH＝8.2的吸收液中由水電離出的c(OH－)大于0.1molL-1NaOH溶液中由水電離出來的c(OH－)，故答案為：＞；

(3)將pH＝8.2的吸收液蒸干時，亞硫酸氫鈉受熱分解生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉被空氣中氧氣氧化生成硫酸鈉，則蒸干得到固體的主要成分是硫酸鈉，故答案為：Na2SO4；

（4）當溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度；

A、溶液呈電中性，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，所以c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-），故正確；

B、溶液呈中性時，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，所以得c（Na+）>c（HSO3-）>c（SO32-）>c（H-）=c（OH-），故正確；

C、溶液呈電中性，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，得c（Na+）+c（H-）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），故錯誤；

AB正確，故答案為：AB；

(5)肼燃料電池中，燃料肼為負極，堿性條件下，肼在負極失電子發(fā)生氧化反應生成氮氣和水，電極反應式為N2H4-4e-+4OH-=N2↑+2H2O；若使用該電池做電源，惰性電極電解500mL 1mol/L的CuSO4溶液，陽極上水失電子發(fā)生氧化反應生成氧氣，破壞水的電離平衡，使溶液呈酸性，電極反應式為2H2O—4e—＝4H+十O2↑，由電極反應式可知氫離子和肼的關(guān)系式為N2H4—4e-—4H+，當溶液的PH=1時，溶液中氫離子的物質(zhì)的量為0.05mol，則肼的質(zhì)量為0.05mol××32g/mol=0.4g，故答案為：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+2H2O；0.4。