Question

脫硫技術(shù)能有效控制SO₂對(duì)空氣的污染．
（1）向煤中加入石灰石可減少燃燒產(chǎn)物中SO₂的含量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
（2）海水呈弱堿性，主要含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、HCO₃^-等離子．含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如下圖所示：

①向曝氣池中通入空氣的目的是______．
②通入空氣后曝氣池中海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是______．
a．Cl^-　　　 b．SO₄^2-　　　　c．Br^-　　　　d．HCO₃^-
（3）用NaOH溶液吸收煙氣中的SO₂，將所得的Na₂SO₃溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H₂SO₄，其原理如下圖所示．（電極材料為石墨）

①圖中a極要連接電源的（填“正”或“負(fù)”）______極，C口流出的物質(zhì)是______．
②SO₃^2-放電的電極反應(yīng)式為______．
③電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因______．

Answer 1

解：（1）向煤中加入石灰石起固硫的作用，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2SO₂+O₂+2CaCO₃=2CaSO₄+2CO₂，
故答案為：2SO₂+O₂+2CaCO₃=2CaSO₄+2CO₂ ；
（2）①含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃、HSO₃^-等氧化為SO₄^2-，故答案為：將H₂SO₃、HSO₃^-等氧化為SO₄^2-；
②由上一問可知硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會(huì)生成酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，HCO₃^-會(huì)減少，故答案為：bd；
（3）①根據(jù)電解池中陰陽離子的移動(dòng)方向：陽離子移向陰極可以判斷①圖中a極要連接電源的負(fù)極，SO₃^2-在陽極失去電子變成SO₄^2-，所以C口流出的物質(zhì)是H₂SO₄，②SO₃^2-放電的電極反應(yīng)式為SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺；
③在陰極H⁺放電生成H₂，c（H⁺）減小，水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^-正向移動(dòng)，所以堿性增強(qiáng)；
故答案為：①負(fù)；硫酸； ②SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺；③H₂O?H⁺+OH^-，在陰極H⁺放電生成H₂，c（H⁺）減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)．
分析：（1）向煤中加入石灰石起固硫的作用，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2SO₂+O₂+2CaCO₃=2CaSO₄+2CO₂；
（2）①含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃、HSO₃^-等氧化為SO₄^2-；②由上一問可知硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會(huì)生成酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，HCO₃^-會(huì)減少；
（3）①根據(jù)電解池中陰陽離子的移動(dòng)方向：陽離子移向陰極可以判斷①圖中a極要連接電源的負(fù)極，SO₃^2-在陽極失去電子變成SO₄^2-，所以C口流出的物質(zhì)是H₂SO₄，②SO₃^2-放電的電極反應(yīng)式為SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺，
③在陰極H⁺放電生成H2，c（H⁺）減小，水的電離平衡H₂O?H⁺+OH^-正向移動(dòng)，所以堿性增強(qiáng)．
點(diǎn)評(píng)：本題是化學(xué)與技術(shù)的典型題目，仔細(xì)分析生產(chǎn)工藝流程，可以看到都是小知識(shí)點(diǎn)：電解池陰極陽極的判斷 電極反應(yīng)式的書寫 電解液的變化．