题目内容
【题目】研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义.
(1)高湿条件下,写出大气中SO2转化为HSO3﹣的方程式:
(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42﹣ , 两步反应的能量变化示意图如下:![]()
1mol H2S(g)全部氧化成SO42﹣(aq)的热化学方程式为 .
(3)二氧化硫﹣空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如下:![]()
①质子的流动方向为(“从A到B”或“从B到A”).
②负极的电极反应式为 .
(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键.SO2烟气脱除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若石灰乳过量,将其产物再排回吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的化学式是 .
【答案】
(1)SO2+H2O?H2SO3;H2SO3?H++HSO3﹣
(2)H2S(g)+2O2(g)=SO42﹣(aq)+2H+(aq)△H=﹣806.39kJ?mol﹣1
(3)从A到B;SO2﹣2e﹣+2H2O═SO42﹣+4H+
(4)H2O+2SO2+CO32﹣═2HSO3﹣+CO2;Ca(OH)2
【解析】解:(1)二氧化硫为酸性氧化物与水生成亚硫酸,亚硫酸为弱电解质,部分电离产生氢离子与亚硫酸氢根离子,离子方程式:SO2+H2OH2SO3;H2SO3H++HSO3﹣;
(2.)由图可知,第一步热化学反应为:H2S(g)+0.5O2(g)=S(s)+H2O(g)△H=﹣221.19 kJmol﹣1;
第二步反应为:S(s)+1.5O2(g)+H2O(g)=2H+(aq)+SO42﹣(aq))△H=﹣585.20 kJmol﹣1;
依据盖斯定律,第一步与第二步方程式相加得:H2S(g)+2O2(g)=SO42﹣(aq)+2H+(aq)△H=﹣806.39 kJmol﹣1;
所以答案是:H2S(g)+2O2(g)=SO42﹣(aq)+2H+(aq)△H=﹣806.39 kJmol﹣1
(3.)①二氧化硫发生氧化反应,氧气发生还原反应,所以二氧化硫所在电极为负极,氧气所在电极为正极,原电池中阳离子移向正极,所以质子移动方向为:从A到B;
所以答案是:从A到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+;
所以答案是:SO2﹣2e﹣+2H2O═SO42﹣+4H+;
(4.)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,离子方程式:H2O+2SO2+CO32﹣═2HSO3﹣+CO2;
所以答案是:H2O+2SO2+CO32﹣═2HSO3﹣+CO2;
②二氧化硫为酸性氧化物,能够与氢氧化钙溶液反应,可以用氢氧化钙吸收二氧化硫;
所以答案是:Ca(OH)2 .