汽車尾氣中CO、NOx 以及燃煤廢棄中的SO2都是大氣污染物,對它們的治理具有重要意義.吸收SO2和NO,獲得Na2S2O2和NH4NO3產品的流程圖如下(Ce為鈰元素):

(1)裝置Ⅰ中,NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液
①寫出NaOH溶液吸收SO2生成等物質的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液時總反應的離子方程式
 

②已知混合液pH隨n(SO32-):n(HSO3-)變化關系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-91:91:19:91
pH8.27.26.2
當混合液中n(SO32-):n(HSO3-)=1:1時,c(Na+
 
 c(HSO3-)+2c(SO32-)(填“>”“=”或“<”)
(2)裝置Ⅱ中,酸性條件下,NO被Ce 4+氧化的產物主要是NO3-、NO2-,寫出只生成NO2-的離子方程式
 
;
(3)裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如圖所示.

①生成的Ce4+從電解槽的
 
 (填字母序號)口流出;
②生成S2O42-的電極反應式為
 
;
(4)已知進入裝置Ⅳ的溶液中,NO2-的濃度為a g?L-1,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉化為NO3-,至少需向裝置Ⅳ中通入標準狀況下的O2
 
 L.(用含a代數(shù)式表示)
考點:含硫物質的性質及綜合應用,電解原理
專題:
分析:(1)①NaOH溶液吸收SO2生成等物質的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液時,由原子守恒可知NaOH與二氧化硫的物質的量比為3:2;
②當混合液中n(SO32-):n(HSO3-)=1:1時,由表格中pH=7.2可知,溶液為堿性,結合電荷守恒分析;
(2)NO被氧化為硝酸根,Ce4+被還原為Ce3+,酸性環(huán)境,缺氧補水,缺氫補氫離子完成方程式;
(3)①生成Ce4+為氧化反應,發(fā)生在陽極上,連接電源正極,因此從a口流出;
②反應物是HSO3-被還原成S2O42-,得到電子;
(4)NO2-的濃度為a g?L-1,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉化為NH4NO3,則失去電子數(shù)目是:1000×(5-3)a/46,設消耗標況下氧氣的體積是V,則得電子數(shù)目是:V÷22.4×2×(2-0),根據(jù)電子守恒進行計算.
解答: 解:(1)①NaOH溶液吸收SO2生成等物質的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液時,由原子守恒可知NaOH與二氧化硫的物質的量比為3:2,離子反應為2SO2+3OH-=HSO3-+SO32-+H2O,故答案為:2SO2+3OH-=HSO3-+SO32-+H2O;
②當混合液中n(SO32-):n(HSO3-)=1:1時,由表格中pH=7.2可知,溶液為堿性,c(OH-)>c(H+),由電荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),則(Na+)>c(HSO3-)+2c(SO32-),故答案為:>;
(2)NO被氧化為硝酸根,Ce4+被還原為Ce3+,酸性環(huán)境,缺氧補水,缺氫補氫離子,所以離子方程式為NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+,
故答案為:NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+
(3)①生成Ce4+為氧化反應,發(fā)生在陽極上,連接電源正極,因此從a口流出,故答案為:a;
②反應物是HSO3-被還原成S2O42-,得到電子,電極反應式為2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,故答案為:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
(4)NO2-的濃度為a g?L-1,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉化為NH4NO3,則失去電子為
1000a×(5-3)
46
mol,設消耗標況下氧氣的體積是V,則得電子為
V
22.4
mol×2×(2-0),根據(jù)電子守恒可知
1000a×(5-3)
46
=
V
22.4
mol×2×(2-0),解得V=
5600a
23
L,故答案為:
5600a
23
點評:本題考查較綜合,涉及離子濃度比較、離子反應及電化學、氧化還原反應計算等,注重高頻考點的考查,綜合考查化學反應原理,把握習題中的信息守恒法應用為解答的關鍵,注意知識的遷移應用,題目難度中等.
練習冊系列答案
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下列有關實驗操作說法中,正確的是( 。
A、配制1 L0.1 mol/L NaCl 溶液的實驗中,用托盤天平稱取 5.85g NaCl
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,B的結構簡式是
 

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,反應⑥的化學方程式是
 

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請計算該溫度下此反應的平衡常數(shù)K(請用三段式的方法寫出計算過程).

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(1)A、D的結構簡式分別為
 
、
 

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(5)寫出由E生成F的化學方程式
 

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、
 
 
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下列各組有機物中,互為同分異構體且都屬于醇類的是(  )
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B、
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