Question

【題目】SO2是我國大部分地區(qū)霧霾天氣產(chǎn)生的主要原因之一。加大SO2的處理力度，是治理環(huán)境污染的當(dāng)務(wù)之急。SO2主要來自于汽車尾氣、燃煤煙氣、硫酸工業(yè)尾氣、冶金工業(yè)煙氣等。

（1）“催化轉(zhuǎn)換器”能將汽車尾氣中CO與NO轉(zhuǎn)化成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促進(jìn)烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化，但也在一定程度上提高了空氣的酸度。“催化轉(zhuǎn)換器”提高空氣酸度的原因是_____________________________。

（2）用氨水將燃煤煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化成NH4HSO3。該法是利用了SO2________（填選項字母編號）

A.漂白性 B.氧化性 C.還原性 D.酸性氧化物性質(zhì)

（3）用生物質(zhì)熱解氣（主要成分CO、CH4、H2）將燃煤煙氣中SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫。主要發(fā)生了下列反應(yīng)：

2H2（g） +SO2（g）= S（g） + 2H2O（g） △H1 = + 90.4kJmol-1

2CO（g） +O2（g）= 2CO2（g） △H2 = － 566.0kJmol-1

S（g） +O2（g）= SO2（g） △H3 = － 574.0kJmol-1

試寫出CO將SO2還原成S（g）的熱化學(xué)方程式__________________________。

（4）將硫酸工業(yè)尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化成硫酸，同時獲得電能。裝置如圖所示（電極均為惰性材料）：

①溶液中的H+移向_______。（填“M”或“N”）

②M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________。

③寫出A、B所代表的物質(zhì)的化學(xué)式：

A_______、B ________。

（5）利用硫酸鈉溶液吸收冶金工業(yè)煙氣中SO2，再用惰性電極電解，能獲得所需的產(chǎn)品，裝置如圖所示。

①若電解后A極區(qū)得到硫酸，則B電極反應(yīng)式為________________________。

②若電解后A極區(qū)析出硫磺，則電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

Answer 1

【答案】 催化轉(zhuǎn)換器將SO2轉(zhuǎn)化成了SO3，在空氣中生成了H2SO4液滴 D 2CO（g） +SO2（g）= S（g） + 2CO2（g） △H= + 8.0kJmol-1 N SO2 + 2H2O －2e- =SO42- + 4H+ H2O H2O 2H+ + 2e- = H2↑ SO2 S + O2↑

【解析】(1)由于“催化轉(zhuǎn)化器”促進(jìn)了SO2的轉(zhuǎn)化，生成的SO3增多，SO3+H2O=H2SO4，提高了空氣的酸度，故答案為：催化轉(zhuǎn)換器將SO2轉(zhuǎn)化成了SO3，在空氣中生成了H2SO4液滴；

(2)氨水吸收燃煤煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，反應(yīng)離子方程式為：NH3+SO2+H2O=NH4++HSO3-，該反應(yīng)體現(xiàn)了二氧化硫酸性氧化物的性質(zhì)，故答案為： D；

(3)①2H2(g) +SO2(g)= S(g) + 2H2O(g)△H1 = + 90.4kJ/mol，②2CO(g) +O2(g)= 2CO2(g) △H2 =－566.0kJ/mol，③S(g) +O2(g)= SO2(g) △H3 =－574.0kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律，將②-③得2CO(g) +SO2(g)= S(g) + 2CO2(g) △H=(－566.0kJ/mol)-(－574.0kJ/mol)=+ 8.0kJmol-1，故答案為：2CO(g) +SO2(g)= S(g) + 2CO2(g) △H= + 8.0kJmol-1；

(4)①硫酸工業(yè)尾氣中的SO2經(jīng)分離后，可用于制備硫酸，是二氧化硫失電子得到硫酸根的氧化反應(yīng)過程，該反應(yīng)過程是原電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)，所以M是負(fù)極，則N為正極。在原電池中，陽離子向正極移動，故答案為：N；

②該電極上SO2被氧化生成SO42-，負(fù)極電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，故答案為：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；

③根據(jù)負(fù)極的電極反應(yīng)可知，A為水；正極上的電極反應(yīng)式為O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O，因此 B為水，故答案為：H2O；H2O；

(5)①若電解后A極區(qū)得到硫酸，則發(fā)生二氧化硫被氧化為硫酸的反應(yīng)，因此A為陽極，則B為陰極，電極反應(yīng)式為2H+ + 2e- = H2↑，故答案為：2H+ + 2e- = H2↑；

②若電解后A極區(qū)析出硫磺，則發(fā)生二氧化硫被還原為硫的反應(yīng)，則B為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，水中氫氧根離子失去電子生成氧氣，電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2 S + O2↑，故答案為：SO2 S + O2↑。