Question

SO₂、NO是大气污染物。吸收SO₂和NO，获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：

（1）装置Ⅰ中生成HSO₃^－的离子方程式为                        ；

（2）向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：                           ；

（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce⁴⁺氧化的产物主要是NO₃⁻、NO₂⁻，写出生成NO₃⁻的离子方程式_____                         。

（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺，其原理如图所示。

①生成Ce⁴⁺的电极反应式为_____                  。

②生成Ce⁴⁺从电解槽的__________(填字母序号)口流出。

（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂⁻的浓度为a g⋅L⁻¹，要使1m³该溶液中的NO₂⁻完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂___   L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)

Answer

（1）SO2 + OH－== HSO3－ （2）HSO3－ 在溶液中存在电离平衡：HSO3－SO32－+H+，加入CaCl2溶液后， Ca2++SO32－== CaSO3↓使电离平衡右移，c(H+)增大。

（3）NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3−+4H+

（4）①Ce3+-e-=Ce4+ ②a

（5）243a(242a、244a、5600a/23都给分)

【解析】

试题分析：（1）二氧化硫是酸性氧化物，能和强碱氢氧化钠之间发生反应：SO2+OH-=HSO3-，NO和氢氧化钠之间不会反应；（2）NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解，HSO3-⇌SO32-+H+，溶液显示酸性，加入CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，c(H+)增大。（3）NO被氧化为硝酸根，Ce4+被还原为Ce3+，酸性环境，缺氧补水，缺氢补氢离子，所以离子方程式为：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+；

（4）①生成Ce4+的电极反应式为Ce3+-e-=Ce4+；②生成Ce4+为氧化反应，发生在阳极上，连接电源正极，因此从a口流出a；（5）NO2-的浓度为a g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，则失去电子数目是：1000×(5-3)a/46，设消耗标况下氧气的体积是V，则失电子数目是：v/22.4×2×(2-0)，根据电子守恒：= v/22.4×2×(2-0)，解得V=243a。

考点：考查含氮元素、含硫元素物质的性质，涉及氧化还原反应及电解原理。