Question

用Na₂SO₃溶液吸收SO₂，再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫，利用如图所示装置可实现上述的转化．

（1）b端应连接电源的

 

（填“正极”或“负极”）．
（2）用Na₂SO₃溶液代替水吸收烟气中的SO₂使之转化为H₂SO₃，其目的是

 

．
（3）电解过程中，阴极的电极反应式为

 

，当外电路中通过0.02mol电子时，收集到0.144g硫单质，则电解效率为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫，硫元素化合价降低分数还原反应，在电解池的阴极，同时在阳极得到副产物氧气，是溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，所以铜电极做阴极，铂棒做阳极，电源正极解阳极，电源阴极接阴极；
（2）从溶液导电能力和电解原理分析；
（3）阴极是二氧化硫在酸性溶液中得到电子生成单质硫，依据电子守恒结合化学方程式计算理论值，依据电解效率=实际产量/理论产量×100%计算得到；

解答： 解：（1）用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫，硫元素化合价降低分数还原反应，在电解池的阴极，同时在阳极得到副产物氧气，是溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，所以铜电极做阴极，铂棒做阳极，电源正极解阳极，电源阴极接阴极，b为电源正极；
故答案为：正极；
（2）Na₂SO₄溶液代替水吸收烟气中的SO₂使之转化为H₂SO₃，电解过程中增强溶液导电能力，其目的是提高溶液的导电能力，加快电解速率；
故答案为：提高溶液的导电能力，加快电解速率；
（3）阴极是二氧化硫在酸性溶液中得到电子生成单质硫，电极反应为：SO₂+4H⁺+4e^-═S+2H₂O；当电解吸收了池外电路通过0.02mol电子时，依据化学方程式H₂SO₃

通电  .

O₂↑+S↓+H₂O，通过4mol电子生成单质硫1mol，通过0.02mol电子时，生成硫单质0.005mol，硫单质质量=0.005mol×32g/mol=0.16g，
依据收集到硫单质0.144g，电解效率=

0.144g

0.16g

×100%=90%，
故答案为：SO₂+4H⁺+4e^-═S+2H₂O；90%；

点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，电解原理分析判断，电解过程中电子守恒的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．