Question

(16分)汽車尾氣中CO、NOx 以及燃煤廢棄中的SO2都是大氣污染物，對它們的治理具有重要意義。吸收SO2和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈰元素)：

（1）裝置Ⅰ中，NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液

①寫出NaOH溶液吸收SO2生成等物質(zhì)的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液時總反應(yīng)的離子方程式 。

②已知混合液pH隨：n（）變化關(guān)系如下表：

	91：9	1：1	9：91
	8.2	7.2	6.2

當(dāng)混合液中時，c(Na+) c(HSO3-)+ 2c(SO32-)（填“>”“=”或“<”）

（2）裝置Ⅱ中，酸性條件下，NO被Ce4+ 氧化的產(chǎn)物主要是NO3- 、NO2- ，寫出只生成NO2-的離子方程式 ；

（3）裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如下圖所示。

①生成的Ce4+從電解槽的 (填字母序號)口流出；

②生成S2O42 - 的電極反應(yīng)式為 ；

（4）已知進(jìn)入裝置Ⅳ的溶液中，NO2- 的濃度為a g·L- 1 ，要使1m3該溶液中的NO2- 完全轉(zhuǎn)化為NO3-，至少需向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2 L。(用含a代數(shù)式表示)

Answer 1

(1)① 2SO2+3OH- ＝SO32 -+HSO3-+H2O（2分） ②>（2分）

(2) NO+Ce4+ +H2O＝NO2- +Ce3+ +2H＋ （3分）

(3) ①a（3分）②2HSO3- +2H＋+2e－＝S2O42 -+2H2O（3分）

(4) 或者（有一定相似度，可酌情給分，共3分））

【解析】

試題分析：（1）①NaOH溶液吸收SO2生成等物質(zhì)的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液時總反應(yīng)的離子方程式為2SO2+3OH- ＝SO32 -+HSO3-+H2O。

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當(dāng)混合液中時，溶液顯堿性，根據(jù)根據(jù)電荷守恒c(Na+)＋c(H+)＝c(OH—)＋c(HSO3-)+ 2c(SO32-)可知c(Na+)＞c(HSO3-)+ 2c(SO32-)。

（2）反應(yīng)中N元素化合價從＋2價升高到＋3價，失去1個電子。Ce元素的化合價從＋4價降低到＋3價，得到1個電子，所以根據(jù)電子得失守恒可知只生成NO2-的離子方程式為NO+Ce4+ +H2O＝NO2- +Ce3+ +2H＋。

（3）①Ce3+ →Ce4+所以化合價升高失去電子，電解池中陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以生成的Ce4+從電解槽的a口流出。

②亞硫酸氫根離子在電解池的陰極生成S2O42 - ，則其電極反應(yīng)式為2HSO3- +2H＋+2e－＝S2O42 -+2H2O。

（4）NO2- 的濃度為a g·L- 1 ，則1m3該溶液中的NO2- 的物質(zhì)的量是。氧氣在反應(yīng)中得到4個電子，則根據(jù)電子得失守恒可知需要氧氣的物質(zhì)的量是，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。

考點：考查SO2處理、離子濃度大小比較、氧化還原反應(yīng)以及電化學(xué)原理的應(yīng)用