题目内容

18.硫酸工业尾气中二氧化硫易造成环境污染,必须处理.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法.其循环再生机理如图所示,
(1)B为电解池的阳 极,电极反应式HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+图中a<b (填“>,<=”)
(2)简要叙述A室得到产品Na2SO3的原因A为阴极,阴极上氢离子得电子放出氢气,电极反应方程式为:2H++2e-=H2,则导致“HSO3-?SO2-+H+”平衡右移
(3)该过程中的产品还有H2SO4和H2.

分析 (1)电解质溶液中阴阳离子的移动方向确定原电池的阴阳极,进一步确定原电池正负极,Pt(Ⅱ)为阳极,阳极上亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子失电子,S原子守恒判断a、b大小;
(2)Pt(I)为阴极,阴极上氢离子得电子放出氢气,电极反应方程式为:2H++2e-=H2,则导致“HSO3-?SO32-+H+”平衡右移;
(3)电解池阴极上氢离子得电子,阳极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根.

解答 解:(1)根据阴阳离子的移动方向知,阳离子向Pt(Ⅰ)电极移动,阴离子向Pt(Ⅱ)移动,因此Pt(Ⅰ)端A为阴极,Pt(Ⅱ)端B为阳极,B为电解池阳极,电极反应为:阳极上亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子失电子,电极反应方程式为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+,阳极室中,出来的硫酸中不仅有加入的稀硫酸还有亚硫酸根离子被氧化生成的硫酸,所以b>a,
故答案为:阳;HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+;<;
(2)Pt(I)端A为阴极,阴极上氢离子得电子放出氢气,电极反应方程式为:2H++2e-=H2,则导致“HSO3-?SO2-+H+”平衡右移,A室得到产品Na2SO3,
故答案为:A为阴极,阴极上氢离子得电子放出氢气,电极反应方程式为:2H++2e-=H2,则导致“HSO3-?SO2-+H+”平衡右移;
(3)该电解池中阳极上生成硫酸,阳极反应式为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+,阴极上生成氢气,2H++2e-═H2↑,所以该过程中的产品主要为H2SO4和H2,
故答案为:H2SO4和H2.

点评 本题考查学生电解池的工作原理,能正确分析图片是解本题的关键,注意图片中加入物质和析出物质的变化,题目难度中等.

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