Question

工業(yè)上采用如圖甲工藝流程將石油廢氣中的硫化氫轉化為硫酸和氫氣等產(chǎn)品以防止污染．
（1）反應器1中裝有硫酸鐵的酸性溶液．
①配制硫酸鐵溶液時，需加入適量的硫酸，請用化學平衡移動原理解釋原因

 

．
②反應器1中發(fā)生反應的離子方程式是

 

．
（2）反應器3中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
（3）工業(yè)上用氨水和熱空氣吸收處理尾氣中的二氧化硫以生產(chǎn)氮肥，該反應的化學方程式是

 

．
（4）電解濾液1的工作原理示意圖如圖乙：
①乙電極是

 

（填“陰”或“陽”）極．
②甲電極的電極反應式是

 

．
③電解濾液1的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點："三廢"處理與環(huán)境保護,原電池和電解池的工作原理

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：（1）①鐵離子水解生成氫氧化鐵變渾濁，配制硫酸鐵溶液時，加入適量的硫酸，硫酸抑制鐵離子的水解；
②根據(jù)Fe³⁺的氧化性與與H₂S的還原性判斷二者之間的反應，以此書寫反應的離子方程式；
（2）反應器3中發(fā)生二氧化硫的催化氧化，該反應為可逆反應；
（3）氨水呈堿性，可與酸性氧化物反應，二氧化硫具有還原性可被氧氣氧化；
（4）反應①是三價鐵和硫離子反應，產(chǎn)物濾液為亞鐵離子，電解陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應，根據(jù)圖示電極乙生成氫氣，所以甲電極為陽極亞鐵離子失電子，乙電極為陰極，據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）①因為鐵離子會水解，生成氫氧化鐵，F(xiàn)e³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；加入硫酸的目的是在溶液里面形成一種酸性條件，抑制氫氧化鐵的生成，使得所配的溶液不會有沉淀，得到較純凈的硫酸鐵溶液，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，加入硫酸，增加c（H⁺），使平衡逆向移動，抑制Fe³⁺水解；
②在酸性溶液中，具有氧化性的Fe³⁺與具有還原性的H₂S發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+2H⁺+S↓，
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+2H⁺+S↓；
（2）硫和氧氣反應生成二氧化硫，所以A為二氧化硫，反應器3中生成物為三氧化硫，所以反應器3中發(fā)生二氧化硫的催化氧化，反應為：2SO₂+O₂2SO₃，
故答案為：2SO₂+O₂2SO₃；
（3）二氧化硫具有還原性，可被氧氣氧化，氨水呈堿性，可與具有酸性的SO₃發(fā)生反應，用氨水和熱空氣吸收處理尾氣中的二氧化硫，生成硫酸銨和水，反應為：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O，
故答案為：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O； 
（4）①反應①產(chǎn)物濾液為亞鐵離子，電解，亞鐵離子失去電子，水中的氫得電子，根據(jù)圖示電極乙生成氫氣，所以乙電極為陰極氫離子得電子，
故答案為：陰；
②電解陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應，根據(jù)圖示電極乙生成氫氣，所以甲電極為陽極亞鐵離子失電子，反應為：Fe²⁺-e^-═Fe³⁺，
故答案為：Fe²⁺-e^-═Fe³⁺；
③反應①產(chǎn)物濾液為亞鐵離子，電解，亞鐵離子失去電子，水中的氫得電子，總反應為：2Fe²⁺+2H⁺

電解  .

2Fe³⁺+H₂↑，
故答案為：2Fe²⁺+2H⁺

電解  .

2Fe³⁺+H₂↑．

點評：本題考查含硫化合物的性質綜合應用，側重考查方程式書寫、電解原理的應用，注意掌握二氧化硫的還原性和酸性，題目難度中等．