Question

9．如圖是將SO₂轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H₂SO₄的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． 該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
• B． 催化劑b表面O₂發(fā)生還原反應(yīng)，其附近酸性增強(qiáng)
• C． 催化劑a表面的反應(yīng)是：SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H+
• D． 若通入的H₂O和SO₂比例合適，得到的硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能仍為49%

Answer 1

分析 A．該裝置沒(méi)有外加電源，是原電池裝置；
B．催化劑b表面O₂發(fā)生還原反應(yīng)生成H₂O；
C．催化劑a表面是SO₂失去電子生成硫酸；
D．總方程為：SO₂+H₂O+$\frac{1}{2}$O₂ =H₂SO₄，先設(shè)加入的SO₂的量和加入的水的量，再根據(jù)方程求出生成硫酸的量和消耗的水的量．

解答 解：A．該裝置沒(méi)有外加電源，是原電池裝置，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；
B．由圖示可看出，催化劑b表面O₂發(fā)生還原反應(yīng)生成H₂O，電極方程式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O，消耗H⁺，其附近酸性減弱，故B錯(cuò)誤；
C．催化劑a表面是SO₂失去電子生成硫酸，電極方程式為：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，故C正確；
D．催化劑a處的反應(yīng)為：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺，催化劑b處的反應(yīng)為：$\frac{1}{2}$O₂+2H⁺+2e^-=H₂O，總方程為：SO₂+H₂O+$\frac{1}{2}$O₂=H₂SO₄
設(shè)加入的SO₂為xg，H₂O為yg．
則生成硫酸的質(zhì)量為：$\frac{xg×98g/mol}{64g/mol}$
水的質(zhì)量變化為：y-$\frac{xg×18g/mol}{64g/mol}$
根據(jù)二者的比值為49%，可以求得$\frac{x}{y}$=$\frac{8}{15}$，所以通入的H₂O和SO₂比例合適，得到的硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能仍為49%，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理的應(yīng)用，注意掌握電極的判斷、電極方程式的書(shū)寫(xiě)是解決本題的關(guān)鍵，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．