硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3，再用NaIO3按下列反应

题目内容：

硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO₂生成NaHSO₃，再用NaIO₃按下列反应（配平）来制取单质I₂。NaIO₃来源于自然界的矿物。

① NaIO₃ NaHSO₃— NaI Na₂SO₄ H₂SO₄② IO₃^－＋I^－＋H^＋—I₂＋H₂O

（1）配平上述反应

（2）在含5molNaHSO₃的溶液中逐滴加入NaIO₃溶液。请计算开始产生单质I₂及产生单质I₂最大值时所滴入的NaIO₃的物质的量各是多少

（3）25℃时，H₂SO₃

HSO ₃ ^- H 的电离常数K _a= 1×10 ^-2 mol/L，则该温度下NaHSO ₃的水解平衡常数K _h=mol/L，若向NaHSO ₃溶液中加入少量的I ₂，则溶液中 将（填“增大”“减小”或“不变”，下同）； 加入少量NaOH溶液， 的值 ；加入少量水，水的电离程度将 。

最佳答案：

（1）2NaIO₃ 6NaHSO₃ ＝2NaI 3Na₂SO₄ 3H₂SO₄ IO₃^－＋5I^－＋6H^＋= 3I₂＋3H₂O

（2）5/3mol 2mol（3）1.0×10^-12，增大，增大，增大

答案解析：

（1）这两个反应均为氧化还原反应，要符合电子守恒和原子守恒。对第二个反应来说，是离子反应，还要符合电荷守恒。配平后的方程式为：2NaIO₃ 6NaHSO₃ ＝2NaI 3Na₂SO₄ 3H₂SO₄ IO₃^－＋5I^－＋6H^＋= 3I₂＋3H₂O （2）开始产生I₂时，第一个反应恰好完成，第二个反应刚刚开始。有方程式2NaIO₃ 6NaHSO₃ ＝2NaI 3Na₂SO₄ 3H₂SO₄可知：n(NaIO₃):n(NaHSO₃)=2:6=1:3,所以n(NaIO₃)="1/3" n(NaHSO₃) = 1/3×5mol=5/3mol.产生单质I₂最大值时第一个反应产生的I^-完全发生第二个反应。n(I^-)= 1/3n(NaHSO₃)= 5/3 mol,发生第二个反应消耗的NaIO₃的物质的量为n(NaIO₃)=1/5×5/3mol=1/3mol.所以一共消耗的的NaIO₃的物质的量为n(NaIO₃)= 5/3mol 1/3mol=2mol.（3） H₂SO₃

HSO ₃ ^- H 的电离常数K _a= {C(H )·C(HSO ₃ ^-)} ÷C(H ₂SO ₃)= 1×10 ^-2 mol/L; NaHSO ₃的水解平衡为HSO ₃ ^- H ₂O H ₂SO ₃ OH ^-。水解平衡常数K _h=" {" C(OH ^-)·C(H ₂SO ₃)}÷{ C(HSO ₃ ^-)·C(H ₂O)}. K _a·K _h= {C(H )·C(OH ^-)}÷C(H ₂O). K _h= {C(H )·C(OH ^-)} ÷{C(H ₂O)·K _a } =1.0×10 ^-14÷1.0×10 ^-2=1.0×10 ^-12. 若向NaHSO ₃溶液中加入少量的I ₂，会发生反应：H ₂SO ₃ I ₂＋H ₂O= H ₂SO ₄ 2HI；使平衡H ₂SO ₃ HSO ₃ ^- H 向逆反应方向移动，则溶液中 将增大。若加入少量NaOH溶液，由于发生反应：H OH ^-= H ₂O，使平衡HSO ₃ - SO ₃ ^2- H 向正反应方向移动， 的值增大。若加入少量水，盐的水解程度增大，使水的电离程度也增大。

考点核心：

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。