Question

3．含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环境保持意义重大．
（1）红酒中添加一定量的SO₂可以防止酒液氧化．这应用了SO₂的还原性．
（2）某水体中硫元素主要以S₂O₃^2-形式存在．在酸性条件下，该离子会导致水体中亚硫酸的浓度增大，原因是在酸性条件下2H⁺+S2O₃^2-=SO₂↓+S↓+H₂O，SO₂+H₂O=H₂SO₃，导致溶液中酸性增强．
（3）实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：

①滴定时，KIO₃ 和KI 作用析出I₂，完成并配平下列离子方程式：
1IO${\;}_{3}^{-}$+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
②反应①所得I₂的作用是氧化亚硫酸根离子和硫代硫酸根离子．
③滴定终点时，100mL的水样共消耗xmL标准溶液．若消耗1mL标准溶液相当于SO₃^2-的质量1g，则该水样中
SO₃^2-的含量为10⁴xmg/L．
（4）微生物燃烧电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置．某微生物燃料电池的工作原理如图所示：

①HS^-在硫氧化菌作用下转化为SO₄^2-的反应式是HS^-+4H₂O-8e^-=SO₄^2-+9H⁺．
②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO₂放出电子，使电池则可以持续供电．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫具有还原性，可以抗氧化；
（2）酸性条件下S₂O₃^2-发生自身的氧化还原反应，生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸；
（3）①酸性条件下，KIO₃溶液与KI溶液发生反应生成I₂；
②反应①所得I₂的作用是氧化亚硫酸根离子和硫代硫酸根离子；
③100mL的水样共消耗xmL标准溶液．若消耗1mL标准溶液相当于SO₃^2-的质量1g，所以100mL中含有xgSO₃^2-，所以1L该水样中SO₃^2-的含量为10⁴xmg/L；
（4）①HS^-在硫氧化菌作用下转化为SO₄^2-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS^-+4H₂O-8e^-=SO₄^2-+9H⁺；
②由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO₂ 放出电子．

解答 解：（1）SO₂可以防止酒液氧化．这应用了SO₂的还原性，故答案为：还原性；
（2）酸性条件下S₂O₃^2-发生自身的氧化还原反应，生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，使水体中亚硫酸浓度增大，故答案为：在酸性条件下2H⁺+S2O₃^2-=SO₂↓+S↓+H₂O，SO₂+H₂O=H₂SO₃，导致溶液中酸性增强；
（3）①酸性条件下，KIO₃溶液与KI溶液发生反应生成I₂，离子方程式为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，故答案为：1、5、6、H⁺、3、3；
②反应①所得I₂的作用是氧化亚硫酸根离子和硫代硫酸根离子，故答案为：氧化亚硫酸根离子和硫代硫酸根离子；
③100mL的水样共消耗xmL标准溶液．若消耗1mL标准溶液相当于SO₃^2-的质量1g，所以100mL中含有xgSO₃^2-，所以1L该水样中SO₃^2-的含量为10⁴xmg/L，故答案为：10⁴x；（4）①HS^-在硫氧化菌作用下转化为SO₄^2-，失电子发生氧化反应，电极反应式是HS^-+4H₂O-8e^-=SO₄^2-+9H⁺，故答案为：HS^-+4H₂O-8e^-=SO₄^2-+9H⁺；②由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO₂ 放出电子，使电池则可以持续供电，故答案为：两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO₂ 放出电子，使电池则可以持续供电．

点评 本题考查元素化合物相关计算问题、氧化还原滴定以及电化学的相关知识，综合性强，有一定的难度．