Question

（12分）脫硫技術能有效控制SO₂對空氣的污染。
（1）向煤中加入石灰石可減少燃燒產物中SO₂的含量，該反應的化學方程式是_______。
（2）海水呈弱堿性，主要含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^－、SO₄^2－、Br^－、HCO₃^－等離子。含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如下圖所示：

①向曝氣池中通入空氣的目的是_______。
②通入空氣后曝氣池中海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是_______。
a．Cl^－       b．SO₄^2－        c．Br^－        d．HCO₃^－
（3）用NaOH溶液吸收煙氣中的SO₂，將所得的Na₂SO₃溶液進行電解，可循環再生NaOH，同時得到H₂SO₄，其原理如下圖所示。（電極材料為石墨）

①圖中a極要連接電源的（填“正”或“負”）_______極，C口流出的物質是_______。
②SO₃^2－放電的電極反應式為_______。
③電解過程中陰極區堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因_______。

Answer 1

（1）2SO₂+O₂+2CaCO₃=2CaSO₄+2CO₂
（2）①將H₂SO₃、HSO₃^－等氧化為SO₄^2－      ②bd
（3）①負   硫酸
② SO₃^2－–2e^－＋H₂O＝SO₄^2－+2H⁺
③H₂OH⁺+OH^—，在陰極H⁺放電生成H₂，c(H⁺)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強

試題分析：（1）向煤中加入石灰石起固硫的作用，該反應的化學方程式是2SO₂+O₂+2CaCO₃=2CaSO₄+2CO₂  （2）含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃、HSO₃^－等氧化為SO₄^2－; 由上一問可知硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會生成酸性物質會消耗HCO₃^－ ，HCO₃^－會減少，所以通入空氣后曝氣池中海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是  b．SO₄^2－  d．HCO₃^－
（3）根據電解池中陰陽離子的移動方向：陽離子移向陰極可以判斷①圖中a極要連接電源的負極，SO₃^2－在陽極失去電子變成SO₄^2－，所以C口流出的物質是H₂SO₄ ，SO₃^2－放電的電極反應式為SO₃^2－–2e^－＋H₂O＝SO₄^2－+2H⁺   ，在陰極H⁺放電生成H₂，c(H⁺)減小，水的電離平衡H₂OH⁺+OH^—正向移動，所以堿性增強。
點評：原電池，電解池，電鍍池等知識是常考的題目，其知識點比較單一，只要注意區分。原電池和電解池異同點：
（1）、電解名稱不一樣：原電池叫負極和正極，電解池叫陰極和陽極；
（2）、發生反應情況：都發生氧化還原反應，原電池為自發的，電解池是強迫的；
（3）、原電池是電源，電解池需要電源；
（4）、都有閉合回路；
（5）、負極和陽極發生氧化反應，失去電子，正極和陰極發生還原反應得到電子；
（6）、原電池是化學能轉化為電能，而電解池是電能轉化為化學能；
（7）、電解質中離子的移動方向：原電池中，陽離子往正極移動，陰離子往負極移動，在電解池中，陽離子往陰極移動，陰離子往陽極移動；
（8）、外電路中都靠自由電子導電，內電路中都靠離子導電；
（9）、本質都是氧化還原反應。
（10）、原電池的正極跟電解池的陽極相連，原電池的負極跟電解池的陰極相連。
只要學生學習過程中牢記并理解這些原電池和電解池異同點，便不難解答此題。