Question

【题目】SO2是重要的化工原料，但其造成的环境问题也引起了人们的关注。开发寻找SO2的合理替代品是目前化工行业的新动态。

（1）SO2可以与水反应，反应的化学方程式为____________________________________。SO2是大气的主要污染物，是造成__________________的根源。

（2）工业上常用黄铁矿（FeS2）制备SO2，黄铁矿中S的化合价为____________。黄铁矿煅烧后生成1.6gFe2O3，转移的电子数为________。

（3）工业上使用碱液吸收SO2，使排放的尾气达到合格标准：

①将标准状况下11.2LSO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水中，所得溶液中溶质是_________（填化学式）。

②常温下，若用1LNaOH若用吸收0.01molSO2，完全吸收后溶液中c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），则原NaOH溶液的pH值为________。

（4）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）与SO2相似，具有极强的还原性，可用于保存水果食物。现可用如图所示方法通过吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3（Ge为铈元素）

①装置II中，酸性条件下，NO被Ge4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-的离子方程式：_______________________________。

②装置III的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ge4+再生，同时在另一极生成S2O42-的电极反应式为___________________________。

（5）现今，科学家已研发出比SO2更安全的偏重亚硫酸盐（K2S2O5），工业上常用2KHSO3=K2S2O5+H2O的方法制备。我国要求红酒中添加K2S2O5的标准（按等硫元素质量的SO2计）为0.25g/L。今酿造500吨葡萄酒，需加入K2S2O5的质量为_______。（葡萄酒的密度近似为水，计算结果保留小数点后2位）

Answer 1

【答案】 SO2+H2OH2SO3 酸雨 -1价 0.22NA (NH4)2SO3 12 2NO+3H2O+4Ce4+==NO3-+ NO2-+4 Ce3++6H+ 2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O 2. 17×105g

【解析】（1）SO2可以与水反应，反应的化学方程式为SO2+H2OH2SO3。SO2是大气的主要污染物，是造成酸雨的根源。（2）工业上常用黄铁矿（FeS2）制备SO2，黄铁矿中Fe是+2价，因此S的化合价为－1价。黄铁矿煅烧后生成1.6gFe2O3，氧化铁的物质的量是1.6g÷160g/mol＝0.01mol，根据原子守恒可知消耗FeS20.02mol。反应中铁从+2价升高到+3价，S从-1价升高到+4价，即FeS2失去11个电子，所以转移的电子物质的量是11×0.02mol＝0.22mol，个数为 0.22NA。（3）①将标准状况下11.2LSO2即0.5molSO2通入到2L0.5mol·L-1的氨水即1mol氨水中，二者的物质的量之比是1：2，因此所得溶液中溶质是 (NH4)2SO3。②常温下，若用1LNaOH吸收0.01molSO2，完全吸收后溶液中c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3），根据物料守恒可知氢氧化钠的物质的量是0.01mol，则原NaOH溶液的浓度是0.01mol/L，pH值为12。（4）①装置II中，酸性条件下，NO被Ge4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，根据原子守恒和电子得失守恒可知生成等物质的量的NO3-和NO2-的离子方程式为2NO+3H2O+4Ce4+＝NO3-+ NO2-+4Ce3++6H+。②装置III的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ge4+再生，该电极是阳极发生失去电子的氧化反应，因此另一极是阴极，发生得到电子的还原反应，则生成S2O42-的电极反应式为2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O。（5）500吨葡萄酒的体积是500000L，设需加入K2S2O5的质量为mg，则500000L×0.25g/L= ，解得m＝2. 17×105。