题目内容
9.(1)工业生产的烟气中含有大量SO2,下列处理方案中合理的是bc(填代号).a、高空排放 b、用氨水吸收制备氮肥 c、用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d、用浓硫酸吸收
(2)利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.该电池负极的电极反应为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+.
(3)利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液.已知NaHSO3显酸性,以下粒子浓度关系判断正确的是bd(填标号).
a.Na2SO3溶液中c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)
b、NaHSO3溶液中c(SO32-)>c(H2SO3)
c.等物质的量的NaHSO3与Na2SO3溶于水所得溶液中:3c(Na+)=2c(HSO3-)+2c(H2SO3)
d.在反应过程中一定存在c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)
(4)利用NaHSO3溶液可制得硫酸,同时吸收液可以再生,原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过),则a极连接电源的负极(填“正”或“负”)极,开始时阳极的电极反应式为HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+.
分析 (1)冶炼过程产生大量SO2,处理方案中合理的分析是二氧化硫是污染性气体,不能排放到空气中,可以吸收利用;
(2)依据原电池原理,负极是失电子发生氧化反应,二氧化硫失电子生成硫酸的过程;
(3)a.Na2SO3溶液中,氢氧根离子来自水的电离和亚硫酸根离子的水解,则c(OH-)>c(HSO3-);
b.NaHSO3溶液显示酸性,则亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度,则c(SO32-)>c(H2SO3);
c.根据等物质的量的NaHSO3与Na2SO3溶于水所得溶液中的物料守恒判断;
d.根据混合液中的电荷守恒分析;
(4)a极氢离子变成氢气,发生还原反应,则a为阴极,连接的是电源的负极;根据化合价变化判断阳极反应物质,写出阳极反应式.
解答 解:(1)a.二氧化硫是污染性气体,高空排放会污染空气,处理不合理,故a错误;
b.氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,可以用氨水吸收制备氮肥,故b正确;
c.用纯碱溶液吸收二氧化硫可以制Na2SO3,故c正确;
d.用浓硫酸不能吸收二氧化硫,故d错误;
故答案为:bc;
(2)该原电池中,负极上失电子被氧化,二氧化硫到硫酸,硫的化合价升高,所以负极上投放的气体是二氧化硫,二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,所以负极上的电极反应式为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+,
故答案为:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;
(3)a.Na2SO3溶液中,亚硫酸根离子部分水解,溶液显示碱性,由于氢氧根离子来自水的电离和亚硫酸根离子的水解,则c(OH-)>c(HSO3-),溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+),故a错误;
b.NaHSO3溶液呈酸性,由于HSO3-的电离程度大于其水解程度,则c(SO32-)>c(H2SO3),故b正确;
c.等物质的量的NaHSO3与Na2SO3溶于水所得溶液中,根据物料守恒可得:2c(Na+)=3c(HSO3-)+3c(H2SO3)+3c(SO32-),故c错误;
d.溶液中一定满足电荷守恒,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),故d正确;
故答案为:bd;
(4)根据图示可知,a极氢离子得到电子变成氢气,发生还原反应,则a为阴极,a连接的为电源的负极;
电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,
故答案为:负极;HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+.
点评 本题考查了离子浓度大小比较、电解原理、原电池原理及其应用等知识,题目难度中等,注意掌握电解原理和原电池原理,明确电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用.
| A. | 2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O | B. | H2→2H | ||
| C. | CaO+H2O=Ca(OH)2 | D. | 2Cl→Cl2 |
| A. | Z可以电离 | B. | Z可以表示为:XY2 | C. | X形成+2价阳离子 | D. | Z的电子式为 |
| A. | Fe | B. | Mg | C. | P | D. | Na |
| A. | 碱性氢氧燃料电池的正极反应:H2-2e-+2OH-═2H2O | |
| B. | 用电子式表示NaCl的形成过程: | |
| C. | 少量二氧化硫通入次氯酸钠碱性溶液中:SO2+C1O一+2OH-═SO42-+Cl-+H2O | |
| D. | 汽车尾气系统的催化转化器可降低NO等的排放:2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2 |
| A. | 乙醇、乙酸都可以与钠反应生成氢气 | |
| B. | 油脂、淀粉、纤维素都属于天然高分子化合物 | |
| C. | 甲苯和乙烯都可与溴水发生化学反应造成溴水褪色 | |
| D. | 蛋白质溶液加入CuSO4溶液会析出,这一过程属于蛋白质的盐析 |