Question

【題目】過二硫酸鉀(K2S2O8) 在科研與工業(yè)上有重要用途。

（1）S2O82-的結(jié)構(gòu)式為，其中S元素的化合價(jià)為_________________。在Ag+催化下，S2O82-能使含Mn2+的溶液變成紫紅色，氧化產(chǎn)物是___________（填離子符號(hào)）。

（2）某廠采用濕法K2S2O8氧化脫硝和氨法脫硫工藝綜合處理鍋爐煙氣，提高了煙氣處理效率，處理液還可以用作城市植被綠化的肥料。

①脫硫過程中，當(dāng)氨吸收液的pH=6時(shí)，n(SO32-)∶n(HSO3-) =________。

[巳知：25℃時(shí)，Ka1(H2SO3)=1.5×10-2，K a2(H2SO3)=1.0×10-7]

②脫硝過程中依次發(fā)生兩步反應(yīng)：第1步，K2S2O8將NO氧化成HNO2，第2步，K2S2O8繼續(xù)氧化HNO2，第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________；

一定條件下，NO去除率隨溫度變化的關(guān)系如右圖所示。80℃時(shí)，若NO初始濃度為450mg·m-3，t min達(dá)到最大去除率，NO去除的平均反應(yīng)速率：

v(NO) =____mol·L-1·min-1（列代數(shù)式）

（3）過二硫酸鉀可通過“電解→轉(zhuǎn)化→提純”方法制得，電解裝置示意圖如右圖所示。

①電解時(shí)，鐵電極連接電源的_________________極。

②常溫下，電解液中含硫微粒的主要存在形式與pH的關(guān)系如下圖所示。

在陽極放電的離子主要是HSO4-，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH范圍為_________，陽極的電極反應(yīng)式為________________________。

③往電解產(chǎn)品中加入硫酸鉀，使其轉(zhuǎn)化為過二硫酸鉀粗產(chǎn)品，提純粗產(chǎn)品的方法_______________。

Answer 1

【答案】 +6 MnO4- 1:10 HNO2+K2S2O8+H2O=HNO3+K2SO4+H2SO4 （或或） 負(fù) 0- 2 2HSO4--2e-= S2O82-+2H+ 重結(jié)晶

【解析】（1）S2O82-的結(jié)構(gòu)式為，每個(gè)硫與4個(gè)O原子形成6個(gè)共價(jià)鍵，其中S元素的化合價(jià)為+6。在Ag+催化下，S2O82-能使含Mn2+的溶液變成紫紅色，氧化產(chǎn)物是 MnO4- 。（2）①脫硫過程中，當(dāng)氨吸收液的pH=6時(shí)，HSO3－SO32－＋H＋,Ka2=c(SO32-)c（H＋）/c(HSO3-)=1.0×10-7，n(SO32-)∶n(HSO3-) =1:10。②脫硝過程中依次發(fā)生兩步反應(yīng)：第1步，K2S2O8將NO氧化成HNO2，第2步，K2S2O8繼續(xù)氧化HNO2，K2S2O8作氧化劑，還原成H2SO4 ，第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式為HNO2+K2S2O8+H2O=HNO3+K2SO4+H2SO4 ；80℃時(shí)，若NO初始濃度為450mg·m-3，t min達(dá)到最大去除率為0.916，NO去除的平均反應(yīng)速率：v(NO) =mol·L-1·min-1；（3）①電解時(shí)，鐵作陰極，鐵電極連接電源的負(fù)極。②常溫下，在陽極放電的離子主要是HSO4-，電解HSO4-生成S2O82-，由圖HSO4-存在的pH范圍-2～2，S2O82-存在的pH范圍0-2，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH范圍為0-2；S化合價(jià)不變，O由-2升高至-1價(jià)，失電子，陽極的電極反應(yīng)式為 2HSO4--2e-= S2O82-+2H+ 。

③往電解產(chǎn)品過二硫酸鈉中加入硫酸鉀，使其轉(zhuǎn)化為過二硫酸鉀粗產(chǎn)品，依據(jù)兩者的溶解度差異，提純粗產(chǎn)品的方法用重結(jié)晶的方法。