Question

2．处理SO₂废气的一种工艺流程如图所示：

根据流程，回答下列问题：
（1）溶液B与空气发生反应生成溶液C，其中氧化剂是O₂．
（2）SO₂和酸性Fe₂（SO₄）₃溶液反应的离子方程式是SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
（3）推断Fe³⁺、O₂和SO₄^2-的氧化性由强到弱的顺序是O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-．

Answer 1

分析 由工艺流程可知，A中的反应为2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，B中的反应为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，C中铁离子循环利用，结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化物分析，
（1）B中的反应为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，氧元素化合价降低做氧化剂；
（2）SO₂和酸性Fe₂（SO₄）₃溶液发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸；
（3）氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化物；

解答 解：（1）B中的反应为4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，氧元素化合价降低，氧气做氧化剂，
故答案为：O₂；
（2）由上述分析可知溶液A中的反应为SO₂和酸性Fe₂（SO₄）₃溶液发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸，反应的离子方程式为：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（3）A中发生2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，溶液B中发生4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性为O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-，
故答案为：O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-；

点评 本题以铁及其化合物为载体考查氧化还原反应的姑娘分析和计算，把握发生的反应及反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析能力的综合考查，题目难度中等．