Question

4．工業(yè)尾氣SO₂有多種吸收和處理方法．
（1）亞硫酸鈉吸收法
寫出Na₂SO₃溶液吸收SO₂的離子方程式：SO₃^2-+SO₂+H₂O=2HSO₃^-．
（2）電化學(xué)處理法
①如圖所示，Pt（1）電極的反應(yīng)式為：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺．
②當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.02mol e^-時(shí)（較濃H₂SO₄尚未排出），交換膜左側(cè)溶液中約增加0.03mol離子．
（3）在甲酸鈉、氫氧化鈉混合溶液中通入二氧化硫氣體可以制備工業(yè)產(chǎn)品保險(xiǎn)粉（Na₂S₂O₄），同時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w，寫出該反應(yīng)的離子方程式：HCOO^-+OH^-+2SO₂═S₂O₄^2-+H₂O+CO₂．

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃溶液吸收SO₂生成NaHSO₃；
（2）①Pt（1）電極進(jìn)入SO₂，硫酸濃度增大，SO₂可知失電子，作負(fù)極，電極上二氧化硫被氧化生成硫酸；
②左側(cè)電極反應(yīng)式為：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+4 H⁺，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算生成硫酸根、氫離子的物質(zhì)的量，為保持溶液電中性，多余的氫離子通過陽(yáng)離子交換膜移至右側(cè)，左側(cè)溶液中增加離子為生成硫酸電離的離子總量；
（3）甲酸鈉和氫氧化鈉混合溶液與SO₂生成保險(xiǎn)粉同時(shí)生成二氧化碳，依據(jù)反應(yīng)物和生成物結(jié)合原子守恒、電荷守恒配平寫出．

解答 解：（1）Na₂SO₃溶液吸收SO₂的離子方程式為SO₃^2-+SO₂+H₂O=2HSO₃^-，故答案為：SO₃^2-+SO₂+H₂O=2HSO₃^-；
（2）①由圖可知，Pt_（1）電極上二氧化硫被氧化生成硫酸，電極反應(yīng)式為：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+4 H⁺，
故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺；
②左側(cè)電極反應(yīng)式為：SO₂-2e^-+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，生成硫酸根物質(zhì)的量$\frac{0.02mol}{2}$=0.01mol，生成氫離子為0.04mol，為保持溶液電中性，0.01mol硫酸根需要0.02mol氫離子，多余的氫離子通過陽(yáng)離子交換膜移至右側(cè)，即有0.02mol氫離子移至右側(cè)，故左側(cè)溶液中增加離子為0.01mol+0.02mol=0.03mol，
故答案為：0.03；
（3）甲酸鈉和氫氧化鈉混合溶液與SO₂生成保險(xiǎn)粉Na₂S₂O₄同時(shí)生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式：HCOO^-+OH^-+2SO₂═S₂O₄^2-+H₂O+CO₂
故答案為：HCOO^-+OH^-+2SO₂═S₂O₄^2-+H₂O+CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及電極反應(yīng)式書寫、電解池有關(guān)計(jì)算等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，（2）中左側(cè)溶液中增加離子物質(zhì)的量計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算，忽略部分氫離子移至右側(cè)．