Question

【题目】SO2是我国大部分地区雾霾天气产生的主要原因之一。加大SO2的处理力度，是治理环境污染的当务之急。SO2主要来自于汽车尾气、燃煤烟气、硫酸工业尾气、冶金工业烟气等。

（1）“催化转换器”能将汽车尾气中CO与NO转化成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促进烃类充分燃烧及SO2的转化，但也在一定程度上提高了空气的酸度。“催化转换器”提高空气酸度的原因是_____________________________。

（2）用氨水将燃煤烟气中的SO2转化成NH4HSO3。该法是利用了SO2________（填选项字母编号）

A.漂白性 B.氧化性 C.还原性 D.酸性氧化物性质

（3）用生物质热解气（主要成分CO、CH4、H2）将燃煤烟气中SO2在高温下还原成单质硫。主要发生了下列反应：

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

试写出CO将SO2还原成S（g）的热化学方程式__________________________。

（4）将硫酸工业尾气中的SO2转化成硫酸，同时获得电能。装置如图所示（电极均为惰性材料）：

①溶液中的H+移向_______。（填“M”或“N”）

②M极发生的电极反应式为________________。

③写出A、B所代表的物质的化学式：

A_______、B ________。

（5）利用硫酸钠溶液吸收冶金工业烟气中SO2，再用惰性电极电解，能获得所需的产品，装置如图所示。

①若电解后A极区得到硫酸，则B电极反应式为________________________。

②若电解后A极区析出硫磺，则电解反应的化学方程式为________________。

Answer 1

【答案】 催化转换器将SO2转化成了SO3，在空气中生成了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“催化转化器”促进了SO2的转化，生成的SO3增多，SO3+H2O=H2SO4，提高了空气的酸度，故答案为：催化转换器将SO2转化成了SO3，在空气中生成了H2SO4液滴；

(2)氨水吸收燃煤烟气中的SO2转化为NH4HSO3，反应离子方程式为：NH3+SO2+H2O=NH4++HSO3-，该反应体现了二氧化硫酸性氧化物的性质，故答案为： 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

根据盖斯定律，将②-③得2CO(g) +SO2(g)= S(g) + 2CO2(g) △H=(－566.0kJ/mol)-(－574.0kJ/mol)=+ 8.0kJmol-1，故答案为：2CO(g) +SO2(g)= S(g) + 2CO2(g) △H= + 8.0kJmol-1；

(4)①硫酸工业尾气中的SO2经分离后，可用于制备硫酸，是二氧化硫失电子得到硫酸根的氧化反应过程，该反应过程是原电池负极发生的反应，所以M是负极，则N为正极。在原电池中，阳离子向正极移动，故答案为：N；

②该电极上SO2被氧化生成SO42-，负极电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+，故答案为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；

③根据负极的电极反应可知，A为水；正极上的电极反应式为O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O，因此 B为水，故答案为：H2O；H2O；

(5)①若电解后A极区得到硫酸，则发生二氧化硫被氧化为硫酸的反应，因此A为阳极，则B为阴极，电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑，故答案为：2H+ + 2e- = H2↑；

②若电解后A极区析出硫磺，则发生二氧化硫被还原为硫的反应，则B为阳极，发生氧化反应，水中氢氧根离子失去电子生成氧气，电解反应的化学方程式为SO2 S + O2↑，故答案为：SO2 S + O2↑。