Question

【題目】研究煙氣中SO2的轉(zhuǎn)化具有重要意義。

（1）二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池是利用空氣將煙氣中所含SO2轉(zhuǎn)化為SO42－，其裝置如圖所示：

①裝置內(nèi)質(zhì)子（H＋）的移動(dòng)方向?yàn)?/span>___________（填“從A→B”或“從B→A”）。

②負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。

（2）脫除燃煤煙氣中SO2的一種工業(yè)流程如下：

①用純堿溶液吸收SO2將其轉(zhuǎn)化為HSO3－，反應(yīng)的離子方程式是___________。

②再生池中加過(guò)量的石灰乳實(shí)現(xiàn)再生，部分產(chǎn)物可排回吸收池吸收SO2。用于吸收SO2的產(chǎn)物是___________。

Answer 1

【答案】從A→B SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋ H2O＋2SO2＋CO32－＝2HSO3－＋CO2↑ NaOH［多寫(xiě)Ca(OH)2不扣分］

【解析】

（1）由題給示意圖可知，該裝置為原電池，通入還原劑二氧化硫的A極為負(fù)極，二氧化硫在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成SO42－，通入氧化劑氧氣的B極為正極，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電池工作時(shí)陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；

（2）由題給流程可知，用純堿溶液吸收過(guò)量的含有SO2的脫除燃煤煙氣將其轉(zhuǎn)化為NaHSO3，NaHSO3與過(guò)量的石灰乳反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)生成的氫氧化鈉溶液可排回吸收池吸收SO2。

（1）①二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，則通入二氧化硫的A電極為負(fù)極，通入氧氣的B電極為正極，原電池中陽(yáng)離子移向正極，則質(zhì)子的移動(dòng)方向?yàn)閺?/span>A到B，故答案為：從A→B；

②二氧化硫在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，故答案為：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；

（2）①碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑，故答案為：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑；

②二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸�物，能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉溶液與過(guò)量的石灰乳反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)生成的氫氧化鈉溶液可排回吸收池吸收SO2，故答案為：NaOH。