Question

【题目】研究烟气中SO2的转化具有重要意义。

（1）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池是利用空气将烟气中所含SO2转化为SO42－，其装置如图所示：

①装置内质子（H＋）的移动方向为___________（填“从A→B”或“从B→A”）。

②负极的电极反应式为___________。

（2）脱除燃煤烟气中SO2的一种工业流程如下：

①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3－，反应的离子方程式是___________。

②再生池中加过量的石灰乳实现再生，部分产物可排回吸收池吸收SO2。用于吸收SO2的产物是___________。

Answer 1

【答案】从A→B SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋ H2O＋2SO2＋CO32－＝2HSO3－＋CO2↑ NaOH［多写Ca(OH)2不扣分］

【解析】

（1）由题给示意图可知，该装置为原电池，通入还原剂二氧化硫的A极为负极，二氧化硫在负极失电子发生氧化反应生成SO42－，通入氧化剂氧气的B极为正极，氧气在正极得电子发生还原反应生成水，电池工作时阳离子向正极移动；

（2）由题给流程可知，用纯碱溶液吸收过量的含有SO2的脱除燃煤烟气将其转化为NaHSO3，NaHSO3与过量的石灰乳反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠溶液可排回吸收池吸收SO2。

（1）①二氧化硫发生氧化反应，氧气发生还原反应，则通入二氧化硫的A电极为负极，通入氧气的B电极为正极，原电池中阳离子移向正极，则质子的移动方向为从A到B，故答案为：从A→B；

②二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应，电极反应式为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，故答案为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；

（2）①碳酸钠溶液中通入过量的二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，反应的离子方程式：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑，故答案为：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑；

②二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠溶液与过量的石灰乳反应生成亚硫酸钙沉淀和氢氧化钠，反应生成的氢氧化钠溶液可排回吸收池吸收SO2，故答案为：NaOH。