Question

【題目】工業排放的煙氣中的SO2是大氣的一次污染物之一，同時也是霧籃天氣的重要前體物。工業上常用氨水吸二氧化硫氣體。常溫時，向10mL0.1molL-l的氨水中通入SO2，SO2體積（標準狀況）與溶液pH的關系如圖所示（忽略溶液體積變化）。

已知：25℃時，NH3H2O的Kb=l.7×l0-5，H2SO3的Ka1=l.3×10-2，Ka2=6.2×l0-8。

回答下列問題：

（1）M點溶液中陰離子濃度由大到小的順序為__，__（填＞、=或＜）2。

（2）N點溶液中的溶質為__（填化學式），c（NH4+）：c（HSO3-）=__。

（3）水的電離程度M點__P點（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）反應NH3H2O+H2SO3NH4++HSO3-+H2O的平衡常數K=__。

Answer 1

【答案】c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（SO32-） ＞ NH4HSO3和NH3H2O 2.24 ＜ 2.21×107

【解析】

(1)M點n（SO2）=mol=5×l0-4mol/L，n（NH3H2O）=0.1mol/L×0.01L=l0-3mol/L，則混合溶液中溶質為等物質的量濃度的NH4HSO3和NH3H2O，溶液pH＞7，溶液呈堿性，c(OH-)＞c(H+)，說明NH3H2O電離程度大于HSO3-電離程度，HSO3-電離程度較小；溶液呈堿性，c(OH-)＞c(H+)，溶液中存在電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，則c(NH4+)＞2c(SO32-)+c(HSO3-)；

(2)M點溶質為等物質的量濃度的NH4HSO3和NH3H2O，P點n(SO2)=mol=l0-3mol/L=n(NH3H2O)，溶質為NH4HSO3，溶液呈中性，則c(OH-)=c(H+)，根據電荷守恒得c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，+1；

(3)M點溶質為等物質的量濃度的NH4HSO3和NH3H2O，抑制水電離，P點溶質為NH4HSO3，抑制水電離；

(4)反應NH3H2O+H2SO3NH4++HSO3-+H2O的平衡常數K=。

(1)M點n(SO2)=mol=5×l0-4mol/L，n(NH3H2O)=0.1mol/L×0.01L=l0-3mol/L，則混合溶液中溶質為等物質的量濃度的NH4HSO3和NH3H2O，溶液pH＞7，溶液呈堿性，c(OH-)＞c(H+)，說明NH3H2O電離程度大于HSO3-電離程度，HSO3-電離程度較小；溶液呈堿性，c(OH-)＞c(H+)，溶液中存在電荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，則c(NH4+)＞2c(SO32-)+c(HSO3-)，所以＞2；

(2)M點溶質為等物質的量濃度的NH4HSO3和NH3H2O，P點n(SO2)=mol=l0-3mol/L=n(NH3H2O)，溶質為NH4HSO3，N點介于M、P點之間，則N點溶質為NH4HSO3和NH3H2O；溶液呈中性，則c(OH-)=c(H+)，根據電荷守恒得c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，+1=2×=2.24；

(3)M點溶質為等物質的量濃度的NH4HSO3和NH3H2O，抑制水電離，P點溶質為NH4HSO3，抑制水電離，抑制水電離程度：M＞P，所以水電離程度：M＜P；

(4)反應NH3H2O+H2SO3NH4++HSO3-+H2O的平衡常數K===2.21×107。