Question

【題目】二氧化硫在生產和生活中有著廣泛的用途。

（1）SO2可用來制備定影劑Na2S2O3,，反應的化學方程式為：Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑。請用單線橋表示該反應中的電子轉移情況______，還原劑與氧化劑的物質的量之比為____。

（2）用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2，反應的離子方程式為______；吸收后的濃溶液可用圖1的裝置再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，電極a的電極反應為_____，乙是____。

（3）可設計二氧化硫空氣質子交換膜燃料電池處理尾氣中的二氧化硫，原理如圖2所示。其能量轉化的主要形式是______，c電極是__極，移動的離子及方向是____。

Answer 1

【答案】 1∶2 SO2+2OH-=SO42-+H2O 2H2O+2e-= H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑） 濃度較大的H2SO4溶液 化學能轉化成電能 負 H+由c電極通過質子交換膜向d電極移動

【解析】

(1) Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑，反應中Na2S中S的化合價由-2價升高到+2價，SO2中S的化合價由+4價降低到+2價，根據化合價的變化分析解答；

(2)用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2，反應生成亞硫酸鈉；吸收后的濃溶液可再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，根據化合價的變化，結合電解池原理分析解答；

(3)二氧化硫空氣質子交換膜燃料電池屬于原電池，結合原電池原理分析解答。

(1) Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑，反應中Na2S中S的化合價由-2價升高到+2價，Na2S為還原劑，SO2中S的化合價由+4價降低到+2價，SO2為氧化劑，反應中的電子轉移情況用單線橋表示為，還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶2，故答案為：；1∶2；

(2)用足量NaOH溶液吸收尾氣中的SO2，反應生成亞硫酸鈉，反應的離子方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O；吸收后的濃溶液可再生循環(huán)脫硫，并制得硫酸，根據圖示，電極a為陰極，溶液中的氫離子放電發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O+2e-= H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)，電極b為陽極，SO32-在陽極發(fā)生氧化反應生成硫酸，因此乙是濃度較大的H2SO4溶液，故答案為：SO2+2OH-=SO32-+H2O；2H2O+2e-= H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；濃度較大的H2SO4溶液；

(3)二氧化硫空氣質子交換膜燃料電池屬于原電池，原電池的能量轉化是化學能轉化成電能，二氧化硫為燃料，在負極上發(fā)生氧化反應，通入空氣的電極為正極，因此c電極是負極，溶液中的氫離子由c電極通過質子交換膜向d電極移動，故答案為：化學能轉化成電能；負；H+由c電極通過質子交換膜向d電極移動。