Question

【題目】為了充分應用資源，用工業廢堿液（Ca（OH）2、NaOH）與煙道氣（回收成分SO2）來制取石膏（CaSO42H2O）和過二硫酸鈉（Na2S2O8）。設計簡要流程如圖：

（1）煙道氣中SO2與廢堿生成沉淀的化學方程式為_____；操作a的名稱是_____。

（2）生成CaSO42H2O過程中沒有涉及到的化學反應類型為_____（填序號）。

A.復分解反應 B.化合反應 C.分解反應 D.氧化反應 E.置換反應

（3）溶液Ⅰ通入空氣發生反應的化學方程式為_____。

（4）用惰性電極電解時，陽極生成Na2S2O8的電極反應為_____；在整個流程中可以循環利用的物質是H2O和_____（填化學式）。

（5）一定條件下將S8（s）、O2（g）、NaOH（s）轉化過程中的能量關系用如圖簡單表示。則S8（s）燃燒的熱化學反應方程式為_____。

（6）若制取ag Na2S2O8時，陽極有bL氧氣（標況）產生。則電解生成的H2體積在標準狀況下為_____L。

Answer 1

【答案】 Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 過濾 CE .2Na2SO3+O2=2Na2SO4 2SO42--2e-=S2O82- NaOH .S8(s)+8O2(g)=8SO2(g)H=-8(a-b)kJ/mol

【解析】（1）SO2為酸性氧化物，與堿反應生成鹽和水，工業廢堿液中含有Ca(OH)2和NaOH，故煙道氣中SO2與廢堿生成沉淀的化學方程式為：Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O；操作a為分離固體和溶液，故操作a的名稱是：過濾。

（2）生成CaSO42H2O過程中涉及的反應有Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O2=2CaSO4，CaSO4+2H2O=CaSO42H2O，涉及復分解反應、氧化還原反應、化合反應，不涉及分解反應和置換反應，故選CE。

（3）溶液I中含Na2SO3，通入空氣發生氧化還原反應生成Na2SO4，化學方程式為：2Na2SO3+O2=2Na2SO4。

（4）用惰性電極電解Na2SO4溶液時，若陽極生成Na2S2O8，則可推出，陰離子SO42-在陽極失電子被氧化成S2O82-，電極反應為：2SO42--2e-=S2O82-；陰極是氫離子放電產生氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，經過操作b(蒸發濃縮、冷卻結晶)，析出Na2S2O8固體后過濾得到溶液Ⅱ，溶液Ⅱ主要為氫氧化鈉溶液，可循環使用。

（5）根據能量變化示意圖可得熱反應方程式：①S8(s)+O2(g)+2NaOH(s)=Na2SO3(s)+H2O(l) △H=-akJ/mol，②SO2(g)+2NaOH(s)=Na2SO3(s)+H2O(l) △H=-bkJ/mol，根據蓋斯定律：(①-②)×8得到：S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8(a-b)kJ/mol。

（6）根據電極反應式：2SO42--2e-=S2O82-可知，制取agNa2S2O8，失去電子的物質的量為：2×ag÷238g/mol；因為陽極有bL標準狀況的氧氣產生，說明電解后期氫氧根離子在陽極放電產生氧氣，根據關系O2～4e-，后期失電子的物質的量為：4×bL÷22.4L/mol，則在陽極失電子總物質的量為： +，電解過程中氫離在陰極得電子生成氫氣，關系式為：H2～2e-，根據得失電子守恒，陰極產生氫氣的物質的量為：(+)÷2=+，則電解生成的H2在標準狀況下體積為：(+)×22.4L/mol=()mol。