Question

【题目】为了充分应用资源，用工业废碱液（Ca（OH）2、NaOH）与烟道气（回收成分SO2）来制取石膏（CaSO42H2O）和过二硫酸钠（Na2S2O8）。设计简要流程如图：

（1）烟道气中SO2与废碱生成沉淀的化学方程式为_____；操作a的名称是_____。

（2）生成CaSO42H2O过程中没有涉及到的化学反应类型为_____（填序号）。

A.复分解反应 B.化合反应 C.分解反应 D.氧化反应 E.置换反应

（3）溶液Ⅰ通入空气发生反应的化学方程式为_____。

（4）用惰性电极电解时，阳极生成Na2S2O8的电极反应为_____；在整个流程中可以循环利用的物质是H2O和_____（填化学式）。

（5）一定条件下将S8（s）、O2（g）、NaOH（s）转化过程中的能量关系用如图简单表示。则S8（s）燃烧的热化学反应方程式为_____。

（6）若制取ag Na2S2O8时，阳极有bL氧气（标况）产生。则电解生成的H2体积在标准状况下为_____L。

Answer 1

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

【解析】（1）SO2为酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，工业废碱液中含有Ca(OH)2和NaOH，故烟道气中SO2与废碱生成沉淀的化学方程式为：Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O；操作a为分离固体和溶液，故操作a的名称是：过滤。

（2）生成CaSO42H2O过程中涉及的反应有Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O2=2CaSO4，CaSO4+2H2O=CaSO42H2O，涉及复分解反应、氧化还原反应、化合反应，不涉及分解反应和置换反应，故选CE。

（3）溶液I中含Na2SO3，通入空气发生氧化还原反应生成Na2SO4，化学方程式为：2Na2SO3+O2=2Na2SO4。

（4）用惰性电极电解Na2SO4溶液时，若阳极生成Na2S2O8，则可推出，阴离子SO42-在阳极失电子被氧化成S2O82-，电极反应为：2SO42--2e-=S2O82-；阴极是氢离子放电产生氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，经过操作b(蒸发浓缩、冷却结晶)，析出Na2S2O8固体后过滤得到溶液Ⅱ，溶液Ⅱ主要为氢氧化钠溶液，可循环使用。

（5）根据能量变化示意图可得热反应方程式：①S8(s)+O2(g)+2NaOH(s)=Na2SO3(s)+H2O(l) △H=-akJ/mol，②SO2(g)+2NaOH(s)=Na2SO3(s)+H2O(l) △H=-bkJ/mol，根据盖斯定律：(①-②)×8得到：S8(s)+8O2(g)=8SO2(g) △H=-8(a-b)kJ/mol。

（6）根据电极反应式：2SO42--2e-=S2O82-可知，制取agNa2S2O8，失去电子的物质的量为：2×ag÷238g/mol；因为阳极有bL标准状况的氧气产生，说明电解后期氢氧根离子在阳极放电产生氧气，根据关系O2～4e-，后期失电子的物质的量为：4×bL÷22.4L/mol，则在阳极失电子总物质的量为： +，电解过程中氢离在阴极得电子生成氢气，关系式为：H2～2e-，根据得失电子守恒，阴极产生氢气的物质的量为：(+)÷2=+，则电解生成的H2在标准状况下体积为：(+)×22.4L/mol=()mol。