题目内容

【题目】某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到某种副产物,其原理如图所示(电极材料为石墨)。

(1)当有1molNa+通过阳离子交换膜时,a极生成气体__________L(标准状况),阳极的电极反应式是______________________________。

(2)稀NaOH溶液的作用是____________,B处流出较浓的NaOH溶液,C处流出的是________________。

(3)在标准状况下,若用甲烷-空气燃料电池做电源,处理含SO2 20%(体积分数)的废气40m3,理论上需要消耗甲烷___________m3。

【答案】 11.2 SO32- -2e-+H2O==SO42- +2H+ 增强溶液导电性 较浓的硫酸 2

【解析】根据装置图中正负极和溶液中离子的移动方向及放电能力,即可判断出两极产物,进而写出电极反应式;由于水中离子浓度很小,所以稀NaOH溶液和稀硫酸的作用都是增强溶液的导电性;根据电子转移守恒,可计算出消耗甲烷的体积。

(1) 当有1mol Na+通过阳离子交换膜时,即电路中通过1mol电子,在阴极放出H2在标准状况下的体积为11.2L;而在阳极上SO32-放电生成SO42-,电极反应式为SO32--2e-+H2O==SO42-+2H+。

(2)由于水中离子浓度很小,所以用稀NaOH溶液和稀硫酸增强溶液的导电性,提高工作效率;根据阳极反应式可知,从C处流出的物质是较浓的硫酸。

(3)处理含SO2 20%(体积分数)的废气40m3,则n(SO2)=[40×103L×20%]/22.4L/mol= 8000/22.4mol,则转移电子n(e-)=8000/11.2mol,而1molCH4在燃料电池中反应生成1mol CO2转移8mol电子,所以理论上需要消耗甲烷的体积为×10-3m3/L =2 m3。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网