焦亚硫酸钠 为白色或黄色结晶粉末,遇强酸放出 . 在医药、橡胶、印染、食品、含铬污水处理等方面应用广泛。
(1) 利用烟道气中的 生产 的工艺流程如图:
资料:当 溶液过饱和后静置,会结晶析出焦亚硫酸钠晶体。
①焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为 _______ ,常温下焦亚硫酸钠溶于水形成的溶液显 _______ 性 ( 填 “ 酸 ” 、 “ 中 ” 或 “ 碱 ”) 。
②控制Ⅰ中反应结束的方法是测定溶液的 pH ,当 时停止通入 ,此时溶液的溶质主要是 _______ ( 填物质名称 ) 。
③Ⅲ中发生反应的化学方程式有 _______ 。
(2) 研究表明,焦亚硫酸钠处理含铬 (VI) 废水较其他方法效果好,处理费用低。其工艺流程如图:
①加硫酸调废水 pH 至 2.5 ,可增强 的氧化性,但实际工业中若 pH 过低,则消耗焦亚硫酸钠的量比理论值高出许多,结合化学用语解释可能的原因 _______ 。
②石灰乳的作用为 _______ 。
+4 酸 亚硫酸氢钠 pH 过低,发生反应: 2H + +S 2 O =H 2 O+2SO 2 , SO 2 不断逸出,所以需要更多的 S 2 O 调节 pH ,使 形成 沉淀,同时沉淀
【分析】
向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,生成亚硫酸氢钠,再加入碳酸钠固体,调节 pH 值 7-8 ,生成亚硫酸钠,再通入二氧化硫,生成亚硫酸氢钠,使亚硫酸氢钠富集,结晶脱水生成 Na 2 S 2 O 5 ,以此解答。
【详解】
( 1 ) ①设焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为 x ,根据化合物种正负化合价代数和为 0 ,钠为 +1 价,氧为 -2 价,则有: 2x+2 (-1)+ 5 (-2)=0 ,解得: x=+4 ,则硫是 +4 价; Na 2 S 2 O 5 在水溶液中先水解生成亚硫酸氢钠 Na 2 S 2 O 5 +H 2 O=NaHSO 3 +NaOH ,亚硫酸根发生电离 HSO =H + + SO ,同时也发生水解 HSO +H 2 O H 2 SO 3 +OH - ,硫酸氢钠为强电解质,而且亚硫酸为中强酸,因此电离大于水解,故呈酸性,故答案为: +4 ;酸;
②根据强酸置换弱酸的原理,Ⅰ中是二氧化硫溶于水和碳酸钠的反应生成二氧化碳和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为: H 2 O+CO +2SO 2 =CO 2 +2HSO ,此时溶液的溶质主要是亚硫酸氢钠,故答案为:亚硫酸氢钠;
③由分析可知,步骤Ⅲ再通入二氧化硫,生成亚硫酸氢钠,反应方程式为: ,同时溶液中的碳酸氢钠也与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,化学方程式为: ;故答案为: ;
(2) ① pH 过低,发生反应: 2H + +S 2 O =H 2 O+2SO 2 , SO 2 不断逸出,所以需要更多的 S 2 O ,故答案为: pH 过低,发生反应: 2H + +S 2 O =H 2 O+2SO 2 , SO 2 不断逸出,所以需要更多的 S 2 O ;
②由流程图可知,加入石灰乳调节 pH 为 8-9 ,生成 沉淀,同时生成硫酸钙沉淀,故答案为:调节 pH ,使 形成 沉淀,同时沉淀 。
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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