题目内容

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4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+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-=SO42-+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S2O42-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SO32-
假设二:只生成了SO42-
假设三:生成了SO32-或SO42-
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

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SO42-,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S2O42-反应时得电子作氧化剂,则S2O42-失电子作还原剂,根据高中知识知,如果S2O42-作还原剂,可能被氧化为SO32-或SO42-或二者都有;
SO32-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SO42-,离子方程式为4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+N2+4H2O,故答案为:4S2O42-+2NO2+8OH-═8SO42-+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-=SO42-+4H+,故答案为:稀硫酸;增大溶液导电能力;SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
②碱性条件下,NO2和S2O42-反应时得电子作氧化剂,则S2O42-失电子作还原剂,根据高中知识知,如果S2O42-作还原剂,可能被氧化为SO32-或SO42-或二者都有;
SO32-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:SO42-;SO32-和SO42-
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

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.

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