Question

【題目】SO2是重要的化工原料，但其造成的環(huán)境問題也引起了人們的關(guān)注。開發(fā)尋找SO2的合理替代品是目前化工行業(yè)的新動(dòng)態(tài)。

（1）SO2可以與水反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。SO2是大氣的主要污染物，是造成__________________的根源。

（2）工業(yè)上常用黃鐵礦（FeS2）制備SO2，黃鐵礦中S的化合價(jià)為____________。黃鐵礦煅燒后生成1.6gFe2O3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。

（3）工業(yè)上使用堿液吸收SO2，使排放的尾氣達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)：

①將標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LSO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水中，所得溶液中溶質(zhì)是_________（填化學(xué)式）。

②常溫下，若用1LNaOH若用吸收0.01molSO2，完全吸收后溶液中c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），則原NaOH溶液的pH值為________。

（4）連二亞硫酸鈉（Na2S2O4）與SO2相似，具有極強(qiáng)的還原性，可用于保存水果食物�，F(xiàn)可用如圖所示方法通過吸收SO2和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3（Ge為鈰元素）

①裝置II中，酸性條件下，NO被Ge4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3-、NO2-，請(qǐng)寫出生成等物質(zhì)的量的NO3-和NO2-的離子方程式：_______________________________。

②裝置III的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ge4+再生，同時(shí)在另一極生成S2O42-的電極反應(yīng)式為___________________________。

（5）現(xiàn)今，科學(xué)家已研發(fā)出比SO2更安全的偏重亞硫酸鹽（K2S2O5），工業(yè)上常用2KHSO3=K2S2O5+H2O的方法制備。我國(guó)要求紅酒中添加K2S2O5的標(biāo)準(zhǔn)（按等硫元素質(zhì)量的SO2計(jì)）為0.25g/L。今釀造500噸葡萄酒，需加入K2S2O5的質(zhì)量為_______。（葡萄酒的密度近似為水，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位）

Answer 1

【答案】 SO2+H2OH2SO3 酸雨 -1價(jià) 0.22NA (NH4)2SO3 12 2NO+3H2O+4Ce4+==NO3-+ NO2-+4 Ce3++6H+ 2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O 2. 17×105g

【解析】（1）SO2可以與水反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+H2OH2SO3。SO2是大氣的主要污染物，是造成酸雨的根源。（2）工業(yè)上常用黃鐵礦（FeS2）制備SO2，黃鐵礦中Fe是+2價(jià)，因此S的化合價(jià)為－1價(jià)。黃鐵礦煅燒后生成1.6gFe2O3，氧化鐵的物質(zhì)的量是1.6g÷160g/mol＝0.01mol，根據(jù)原子守恒可知消耗FeS20.02mol。反應(yīng)中鐵從+2價(jià)升高到+3價(jià)，S從-1價(jià)升高到+4價(jià)，即FeS2失去11個(gè)電子，所以轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量是11×0.02mol＝0.22mol，個(gè)數(shù)為 0.22NA。（3）①將標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LSO2即0.5molSO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水即1mol氨水中，二者的物質(zhì)的量之比是1：2，因此所得溶液中溶質(zhì)是 (NH4)2SO3。②常溫下，若用1LNaOH吸收0.01molSO2，完全吸收后溶液中c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），根據(jù)物料守恒可知?dú)溲趸�鈉的物質(zhì)的量是0.01mol，則原NaOH溶液的濃度是0.01mol/L，pH值為12。（4）①裝置II中，酸性條件下，NO被Ge4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3-、NO2-，根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知生成等物質(zhì)的量的NO3-和NO2-的離子方程式為2NO+3H2O+4Ce4+＝NO3-+ NO2-+4Ce3++6H+。②裝置III的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ge4+再生，該電極是陽(yáng)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，因此另一極是陰極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，則生成S2O42-的電極反應(yīng)式為2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O。（5）500噸葡萄酒的體積是500000L，設(shè)需加入K2S2O5的質(zhì)量為mg，則500000L×0.25g/L= ，解得m＝2. 17×105。