Question

下表列出了兩種燃煤煙氣脫硫方法的原理．

方法Ⅰ	將SO2與I2反應(yīng)制H2SO4和HI，同時(shí)分解HI制H2和I2，I2循環(huán)使用
方法Ⅱ	用Na2SO4溶液吸收SO2，再用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫

（1）方法Ⅰ中，用SO₂與碘反應(yīng)生成H₂SO₄和HI，SO₂與I₂反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為

 

；制得的H₂可用儲(chǔ)氫合金轉(zhuǎn)化為MH，現(xiàn)分別用NiO（OH）、MH作正、負(fù)極材料，KOH溶液作電解質(zhì)，可制得高容量的鎳氫電池．電池總反應(yīng)為：
NiO（OH）+MH

放電

充電

Ni（OH）₂+M 則電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

，充電完成時(shí)，Ni（OH）₂全部轉(zhuǎn)化為NiO（OH）．若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O₂，O₂擴(kuò)散到另一電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）利用如圖裝置可實(shí)現(xiàn)方法Ⅱ的轉(zhuǎn)化．
①b端應(yīng)連接電源的

 

（填“正極”或“負(fù)極”）．
②用Na₂SO₄溶液代替水吸收煙氣中的SO₂使之轉(zhuǎn)化為H₂SO₃，其目的是

 

．
③電解過(guò)程中，陰極的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：二氧化硫的污染及治理,化學(xué)電源新型電池

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）依據(jù)二氧化硫和碘單質(zhì)在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)合定量關(guān)系分析判斷；電池放電為原電池反應(yīng)，負(fù)極為失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)是原電池，NiO（OH）+MH

放電

充電

Ni（OH）₂+M，放電為原電池，正極發(fā)生還原反應(yīng)，依據(jù)電池反應(yīng)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)；根據(jù)氧氣進(jìn)入另一個(gè)電極后所引發(fā)的反應(yīng)來(lái)回答；
（2）①用Na₂SO₄溶液吸收SO₂，再用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫，依據(jù)氫離子移動(dòng)方向可知，a為陰極，b為陽(yáng)極；
②用Na₂SO₄溶液代替水吸收煙氣中的SO₂使之轉(zhuǎn)化為H₂SO₃，提高溶液導(dǎo)電性；
③電解池中陰極是二氧化硫得到電子生成硫單質(zhì)．

解答： 解：（1）用SO₂與碘反應(yīng)生成H₂SO₄和HI，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，SO₂與I₂反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1：1；
放電過(guò)程是原電池反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：NiO（OH）+H₂O+e^-=Ni（OH）₂+OH^-；負(fù)極電極反應(yīng)為：MH+OH^--e^-=M+H₂O；
②陰極上是氧氣發(fā)生的電子的過(guò)程，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：1：1；MH+OH^--e^-=M+H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）①用Na₂SO₄溶液吸收SO₂，再用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫，依據(jù)氫離子移動(dòng)方向可知，a為陰極，b為陽(yáng)極，b電極鏈接電源正極；
故答案為：正極；
②用Na₂SO₄溶液代替水吸收煙氣中的SO₂使之轉(zhuǎn)化為H₂SO₃，提高溶液導(dǎo)電性，加快電解速率，故答案為：提高溶液導(dǎo)電性，加快電解速率；
③電解池中陰極是二氧化硫得到電子生成硫單質(zhì)，電極反應(yīng)為：SO₂+4H⁺+4e^-=S+2H₂O，故答案為：SO₂+4H⁺+4e^-=S+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)方向，原電池、電解池原理的理解應(yīng)用，離子方程式書(shū)寫(xiě)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．