Question

已知：
Ⅰ．SO₂通入堿溶液時：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；SO₂（過量）+OH^-=HSO₃^-
Ⅱ．SO₃^2-與H⁺反應生成SO₂：①SO₃^2-+H⁺=HSO₃^-；②HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O
（1）寫出K₂SO₃與足量稀H₂SO₄反應制備SO₂的離子方程式：

 

．
（2）SO₂與KOH溶液反應有多種可能，反應后溶液中溶質的組成可能是（填寫化學式）：
①K₂SO₃；②KHSO₃；③

 

；④

 

；⑤

 

．
（3）在數(shù)字實驗中用傳感器對亞硫酸鉀和亞硫酸氫鉀混合物樣品進行測定，分別稱取三份不同質量的混合物樣品，配成溶液，然后用相同濃度的硫酸與之恰好反應，測得如表數(shù)據(jù)：

編號	1	2	3
混合物質量/g	4.36	5.54	9.81
硫酸溶液體積/mL	50.00	50.00	50.00
生成SO2的物質的量/mol	0.03	0.0375	0.03

求：該混合物中K₂SO₃與KHSO₃的物質的量之比是多少？

Answer 1

考點：二氧化硫的化學性質,有關混合物反應的計算

專題：氧族元素

分析：（1）K₂SO₃與足量稀H₂SO₄反應生成硫酸鉀、水、二氧化硫；
（2）由SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、SO₂（過量）+OH^-=HSO₃^-可知，n（SO₂）與n（KOH）的比值為1：2時生成K₂SO₃，為1：1時生成KHSO₃，介于二者之間時生成K₂SO₃和KHSO₃，二氧化硫過量時，溶質為KHSO₃和H₂SO₃，KOH過量時溶質為K₂SO₃和KOH；
（3）由3組數(shù)據(jù)可知，由實驗1、2中固體增大，氣體的量增大，則利用1或2的數(shù)據(jù)，結合質量及氣體的物質的量計算．

解答： 解：（1）K₂SO₃與足量稀H₂SO₄反應生成硫酸鉀、水、二氧化硫，離子反應為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（2）由SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O、SO₂（過量）+OH^-=HSO₃^-可知，n（SO₂）與n（KOH）的比值為1：2時生成K₂SO₃，為1：1時生成KHSO₃，介于二者之間時生成K₂SO₃和KHSO₃，溶質為KHSO₃和H₂SO₃，KOH過量時溶質為K₂SO₃和KOH，
故答案為：KHSO₃和H₂SO₃；K₂SO₃和KHSO₃；K₂SO₃和KOH；
（3）3組數(shù)據(jù)可知，由實驗1、2中固體增大，氣體的量增大，則由實驗1或2的數(shù)據(jù)均可計算得到固體的成分，由實驗1數(shù)據(jù)可知，
n（K₂SO₃）×158g/mol+120g/mol×n（KHSO₃）=4.36g，
n（K₂SO₃）+n（KHSO₃）=0.03mol，
聯(lián)立解得：n（K₂SO₃）=0.02mol、n（KHSO₃）=0.01mol，
則n（K₂SO₃）：n（KHSO₃）=2：1，
答：該混合物中K₂SO₃與KHSO₃的物質的量之比是2：1．

點評：本題考查二氧化硫的性質及混合物反應的有關計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應及物質的量關系為解答的關鍵，側重分析能力、計算能力的考查，題目難度較大．