Question

脱硫技术能有效控制SO₂对空气的污染．
（1）向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO₂的含量，该反应的化学方程式是______．
（2）海水呈弱碱性，主要含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、HCO₃^-等离子．含SO₂的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：

①向曝气池中通入空气的目的是______．
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是______．
a．Cl^-       b．SO₄^2-        c．Br^-        d．HCO₃^-
（3）用NaOH溶液吸收烟气中的SO₂，将所得的Na₂SO₃溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H₂SO₄，其原理如下图所示．（电极材料为石墨）

①图中a极要连接电源的（填“正”或“负”）______极，C口流出的物质是______．
②SO₃^2-放电的电极反应式为______．
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因______．

Answer

（1）向煤中加入石灰石起固硫的作用，该反应的化学方程式是：2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2；
（2）①含SO2的烟气可利用海水脱硫，向曝气池中通入空气的目的是把H2SO3、HSO3-等氧化为SO42-；②由上一问可知硫酸根浓度肯定增大，天然海水呈弱碱性，通入空气后曝气池中的海水会生成酸性物质会消耗HCO3-，HCO3-会减少；
（3）①根据电解池中阴阳离子的移动方向：阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极，SO32-在阳极失去电子变成SO42-，所以C口流出的物质是H2SO4，②SO32-放电的电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+，
③在阴极H+放电生成H2，c（H+）减小，水的电离平衡H2O⇌H++OH-正向移动，所以碱性增强．
【解析】
（1）向煤中加入石灰石起固硫的作用，该反应的化学方程式是：2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2，
故答案为：2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2 ；
（2）①含SO2的烟气可利用海水脱硫，向曝气池中通入空气的目的是把H2SO3、HSO3-等氧化为SO42-，故答案为：将H2SO3、HSO3-等氧化为SO42-；
②由上一问可知硫酸根浓度肯定增大，天然海水呈弱碱性，通入空气后曝气池中的海水会生成酸性物质会消耗HCO3-，HCO3-会减少，故答案为：bd；
（3）①根据电解池中阴阳离子的移动方向：阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极，SO32-在阳极失去电子变成SO42-，所以C口流出的物质是H2SO4，②SO32-放电的电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+；
③在阴极H+放电生成H2，c（H+）减小，水的电离平衡H2O⇌H++OH-正向移动，所以碱性增强；
故答案为：①负；硫酸； ②SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+；③H2O⇌H++OH-，在阴极H+放电生成H2，c（H+）减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强．