Question

19．2014年“6.5”世界环境日中国主题为“向污染宣战”．SO₂和NO都是大气污染物通过吸收工业尾气SO₂和NO，可以变“废”为宝．下面是一种吸收工艺流程：

回答下列问题：
（1）装置I中发生的主要化学方程式为SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺，NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺．
①NaNO₂中，N元素的化合价为+3．
②酸性介质中，NaNO₂可以和KI反应，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠过量，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
（2）在酸性环境下，NO和Ce⁴⁺之间会发生氧化还原反应，根据图示知；生成NO₃^-和NO₂^-，Ce⁴⁺被还原为Ce³⁺，结合电子守恒、电荷守恒分析离子反应；
①根据在化合物中正负化合价代数和为零，进行解答；
②根据化合价的变化判断氧化剂、还原剂，化合价升高的反应物为还原剂、化合价降低的反应物为氧化剂，根据得失电子守恒分析氧化剂与还原剂的物质的量之比．

解答 解：（1）SO₂与过量NaOH溶液反应，因NaOH过量，故生成的是正盐，化学方程式为SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，故答案为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）在酸性环境下，NO和Ce⁴⁺之间会发生氧化还原反应为NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺，NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺，
故答案为：NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺；NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺；
①根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得NaNO₂中N元素的化合价为：（+1）+x+（-2）×2=0，则x=+3，故答案为：+3；
②由NaNO₂ →NO，N元素的化合价+3价→+2价，得电子e^-，所以NaNO₂是氧化剂，由KI→I₂，碘元素化合价-1价→0价，失电子e^-，所以KI是还原剂，该反应为2NO₂^-+4H⁺+2I^-═2NO↑+I₂+2H₂O，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，故答案为：1：1．

点评 本题考查了二氧化硫的污染及治理等知识，题目难度中等，充分考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力，掌握反应原理、读取题干信息、正确书写离子方程式是解答关键．