Question

【題目】研究大氣中含硫化合物(主要是H2S和SO2)的轉化具有重要意義。

(1)H2S資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質硫，如圖為質子膜H2S燃料電池的示意圖。

①電極a為電池的_______極，電極b上發生的電極反應為：______________________。

②每17gH2S參與反應，有_____molH+經質子膜進入_____極區。

(2)低濃度SO2廢氣的處理是工業難題，目前常用的方法如下：

①Na2SO3溶液吸收SO2的化學方程式是____________________________________。

②如果用含等物質的量溶質的下列各溶液分別吸收SO2，則理論吸收量最多的是（____）

A．Na2SO3B．Na2S C．Ba(NO3)2 D．酸性KMnO4

Answer 1

【答案】 負 O2+4H++4e－=2H2O 1 正 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 c

【解析】(1)根據2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反應，得出負極H2S失電子發生氧化反應，正極O2得電子發生還原反應，據此分析解答；（2）①依據PH和離子積常數計算溶液中氫氧根離子濃度結合鈉離子濃度計算比值；②依據溶液中質子守恒分析書寫離子濃度關系。

（2）依據選項中的溶液性質和二氧化硫反應的過程和化學方程式定量關系分析計算．

(1) ①根據圖中信息可知，電極a上H2S失電子產生S2，為電池的負極，正極O2得電子發生還原反應，所以電極b上發生的電極反應為：O2+4H++4e－=2H2O；②每34g即0.5molH2S參與反應，則消耗0.25mol氧氣，則根據O2+4H++4e-=2H2O，所以有1molH+經質子膜進入正極區; (2) ①Na2SO3水溶液吸收SO2生成NaHSO3，反應為Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3；②如果用含等物質的量溶質的下列各溶液分別來吸收SO2，A．Na2CO3 吸收二氧化硫發生的反應為：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑，1molNa2CO3 最多吸收二氧化硫2mol；B．Na2S 吸收二氧化硫發生的反應為：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1mol2Na2S最多反應二氧化硫2.5mol；C．Ba（NO3）2 吸收二氧化硫反應化學方程式為Ba（NO3）2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑：1molBa（NO3）2最多吸收二氧化硫3mol；D．酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反應2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反應二氧化硫2.5mol；則理論吸收量最多的是Ba（NO3）2 ，答案選C。