Question

12．雾霾含有大量的污染物SO₂、NO．工业上还可变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如图1（Ce为铈元素）：

（1）装置Ⅰ中的主要离子方程式为SO₂+OH^-=HSO₃^-．
（2）写出装置Ⅱ中，酸性条件下（假设NO反应后全部转化成NO₂^-）的离子方程式NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺．
（3）装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，其原理如图2所示．生成Ce⁴⁺从电解槽的a（填字母序号）口流出．写出阴极的电极反应式2HSO₃^-+4H⁺+4e-=S₂O₃^2-+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫是酸性氧化物，能和强碱之间发生反应；
（2）在酸性环境下，NO和Ce⁴⁺之间会发生氧化还原反应；
（3）在电解池中，阳极上发失去电子的氧化反应，阴极上发生得电子的还原反应．

解答 解：（1）二氧化硫是酸性氧化物，能和强碱氢氧化钠之间发生反应：SO₂+OH^-=HSO₃^-，NO和氢氧化钠之间不会反应
，故答案为：SO₂+OH^-=HSO₃^-；
（2）在酸性环境下，NO和Ce⁴⁺之间会发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺，
故答案为：NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺；
（3）在电解池中，阳极上是Ce³⁺失电子成为Ce⁴⁺的过程，所以生成Ce⁴⁺从电解槽的阳极上极a极流出；
电解池的阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为：2HSO₃^-+4H⁺+4e-=S₂O₃^2-+3H₂O，
故答案为：a；2HSO₃^-+4H⁺+4e-=S₂O₃^2-+3H₂O．

点评 本题考查离子方程式书写、电解原理及其应用，题目难度中等，注意知识的梳理和归纳是关键，注意掌握电解原理、离子方程式的书写原则，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．