- 试题详情及答案解析
- 16分)汽车尾气中CO、NOx 以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（1）装置Ⅰ中，NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液
①写出NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式 。
②已知混合液pH随
：n（
）变化关系如下表：
| 91：9
| 1：1
| 9：91
|
| 8.2
| 7.2
| 6.2
|
当混合液中
时，c(Na+) c(HSO3-)+ 2c(SO32-)（填“>”“=”或“<”）
（2）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+ 氧化的产物主要是NO3- 、NO2- ，写出只生成NO2-的离子方程式 ；
（3）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如下图所示。
①生成的Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出；
②生成S2O42 - 的电极反应式为 ；
（4）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2- 的浓度为a g·L- 1 ，要使1m3该溶液中的NO2- 完全转化为NO3-，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。(用含a代数式表示)- 答案：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，可酌情给分，共3分）） - 试题分析：（1）①NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式为2SO2+3OH- ＝SO32 -+HSO3-+H2O。
②根据表中数据可知当混合液中时，溶液显碱性，根据根据电荷守恒c(Na+)＋c(H+)＝c(OH—)＋c(HSO3-)+ 2c(SO32-)可知c(Na+)＞c(HSO3-)+ 2c(SO32-)。
（2）反应中N元素化合价从＋2价升高到＋3价，失去1个电子。Ce元素的化合价从＋4价降低到＋3价，得到1个电子，所以根据电子得失守恒可知只生成NO2-的离子方程式为NO+Ce4+ +H2O＝NO2- +Ce3+ +2H＋。
（3）①Ce3+ →Ce4+所以化合价升高失去电子，电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，所以生成的Ce4+从电解槽的a口流出。
②亚硫酸氢根离子在电解池的阴极生成S2O42 - ，则其电极反应式为2HSO3- +2H＋+2e－＝S2O42 -+2H2O。
（4）NO2- 的浓度为a g·L- 1 ，则1m3该溶液中的NO2- 的物质的量是
。氧气在反应中得到4个电子，则根据电子得失守恒可知需要氧气的物质的量是
，在标准状况下的体积为
。
考点：考查SO2处理、离子浓度大小比较、氧化还原反应以及电化学原理的应用