Question

7．雾霾已成为社会备受关注的焦点，它不仅含有悬浮颗粒物，还存在SO₂和NO₂．
某校化学兴趣小组针对大气污染物的治理进行了积极的探究．
方法一：利用氨水可以将SO₂和NO₂吸收，原理如图1所示；
（1）NO₂被吸收的离子方程式是4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，．
方法二：利用如图2 装置（惰性电极）可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂．
（2）①左池在通入SO₂气体的同时还要添加稀硫酸，目的是增大溶液导电能力，阳极的电极反应式为SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺．
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO₂，使其转化为N₂，对于S₂O₄^2-转化什么物质，同学们结合高中知识，认为只有以下三种假设，请完成假设二和假设三．
假设一：只生成了SO₃^2-；
假设二：只生成了SO₄^2-；
假设三：生成了SO₃^2-或SO₄^2-；
请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（可供选择的药品有稀H₂SO₄、稀HCl、HNO₃、MgCl₂、BaCl₂、酚酞、品红等）．

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论

Answer 1

分析 （1）根据流程图知，NO₂被NH₄HSO₃吸收生成N₂，NO₂得电子被还原，则HSO₃^-被氧化生成SO₄^2-，据此书写离子方程式；
（2）①根据图片知，左池中二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，为增大导电能力，应该还加入稀硫酸；
②碱性条件下，NO₂和S₂O₄^2-反应时得电子作氧化剂，则S₂O₄^2-失电子作还原剂，根据高中知识知，如果S₂O₄^2-作还原剂，可能被氧化为SO₃^2-或SO₄^2-或二者都有；
SO₃^2-能和稀硫酸反应生成SO₂，SO₂具有漂白性，能使品红溶液褪色．

解答 解：（1）根据流程图知，NO₂被NH₄HSO₃吸收生成N₂，N元素化合价由+4价变为0价，NO₂得电子被还原，则HSO₃^-失电子被氧化，被氧化生成SO₄^2-，离子方程式为4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，故答案为：4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，；
（2）①根据图片知，S元素化合价由+4价变为+6价，所以左池电极是阳极，则左池中SO₂失电子和水反应生成硫酸，水溶液导电能力较弱，为增大导电能力，应该还加入稀硫酸，电极反应式为SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，故答案为：稀硫酸；增大溶液导电能力；SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；
②碱性条件下，NO₂和S₂O₄^2-反应时得电子作氧化剂，则S₂O₄^2-失电子作还原剂，根据高中知识知，如果S₂O₄^2-作还原剂，可能被氧化为SO₃^2-或SO₄^2-或二者都有；
SO₃^2-能和稀硫酸反应生成SO₂，能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，所以二氧化硫能使品红溶液褪色，其实验方案、预期实验结果和结论为：

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论
用稀硫酸和得到的溶液制取二氧化硫，再将二氧化硫通入品红溶液中	如果品红溶液褪色就说明为亚硫酸根离子，否则不是亚硫酸根离子

故答案为：SO₄^2-；SO₃^2-和SO₄^2-；

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论
用稀硫酸和得到的溶液制取二氧化硫，再将二氧化硫通入品红溶液中	如果品红溶液褪色就说明为亚硫酸根离子，否则不是亚硫酸根离子

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点评 本题考查探究物质的组成、电解原理、氧化还原反应等知识点，侧重考查学生实验操作、实验设计、获取信息利用信息能力，明确物质的性质是解本题关键，难点是（2）题的性质实验方案设计，注意化学用语的正确运用，题目难度中等．