Question

【題目】二氧化硫在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的用途。

（1）SO2可用來制備定影劑Na2S2O3,，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑。請(qǐng)用單線橋表示該反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移情況______，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為____。

（2）用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2，反應(yīng)的離子方程式為______；吸收后的濃溶液可用圖1的裝置再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，電極a的電極反應(yīng)為_____，乙是____。

（3）可設(shè)計(jì)二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池處理尾氣中的二氧化硫，原理如圖2所示。其能量轉(zhuǎn)化的主要形式是______，c電極是__極，移動(dòng)的離子及方向是____。

Answer 1

【答案】 1∶2 SO2+2OH-=SO42-+H2O 2H2O+2e-= H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑） 濃度較大的H2SO4溶液 化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 負(fù) H+由c電極通過質(zhì)子交換膜向d電極移動(dòng)

【解析】

(1) Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑，反應(yīng)中Na2S中S的化合價(jià)由-2價(jià)升高到+2價(jià)，SO2中S的化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)的變化分析解答；

(2)用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2，反應(yīng)生成亞硫酸鈉；吸收后的濃溶液可再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，根據(jù)化合價(jià)的變化，結(jié)合電解池原理分析解答；

(3)二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池屬于原電池，結(jié)合原電池原理分析解答。

(1) Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑，反應(yīng)中Na2S中S的化合價(jià)由-2價(jià)升高到+2價(jià)，Na2S為還原劑，SO2中S的化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，SO2為氧化劑，反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移情況用單線橋表示為，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，故答案為：；1∶2；

(2)用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2，反應(yīng)生成亞硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O；吸收后的濃溶液可再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，根據(jù)圖示，電極a為陰極，溶液中的氫離子放電發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O+2e-= H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)，電極b為陽極，SO32-在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸，因此乙是濃度較大的H2SO4溶液，故答案為：SO2+2OH-=SO32-+H2O；2H2O+2e-= H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；濃度較大的H2SO4溶液；

(3)二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池屬于原電池，原電池的能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，二氧化硫?yàn)槿剂希�在�?fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，通入空氣的電極為正極，因此c電極是負(fù)極，溶液中的氫離子由c電極通過質(zhì)子交換膜向d電極移動(dòng)，故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；負(fù)；H+由c電極通過質(zhì)子交換膜向d電極移動(dòng)。