Question

开发稳定高效的脱硫脱硝工艺是当前国内外研究的热点。

（1）天然气中含有的H₂S会腐蚀管道和设备，可在1200℃下进行脱硫处理，其中涉及H₂S与O₂的反应，产物为SO₂和水蒸气。若1molH₂S参与该反应放热586.16kJ，则该反应的热化学方程式是__。

（2）烟气中的SO₂可用“双碱法”洗除：先用NaOH溶液吸收烟气中的SO₂，再往所得溶液中加入CaO，反应得到NaOH和CaSO₃，原理可表示为：NaOH(aq)Na₂SO₃(aq)。

①Na₂SO₃溶液中阴离子的浓度由大到小的顺序：__。

②“双碱法”洗除SO₂的优点是__（任写一点）。

（3）过二硫酸钾(K₂S₂O₈)是一种白色、无味品体，溶于水，不溶于乙醇，有强氧化性。可作为燃煤锅炉烟气脱硝的氧化剂。

①S₂O₈^2-的结构式为，则过二硫酸钾(K₂S₂O₈)所含化学键有：__，1个S₂O₈^2-中含有化合价为-1价的氧原子的个数是___。

②脱硝过程中依次发生两步反应：第1步K₂S₂O₈将NO氧化成HNO₂，第2步K₂S₂O₈继续氧化HNO₂，第2步的氧化产物为__。

③实验室中通过电解饱和KHSO₄水溶液的方法制备K₂S₂O₈。

电极B为电解池__极（填“阳”或“阴”，气体a为__（写化学式），电极A的电极反应式为__。

Answer

H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH=-586.16kJ·mol-1 c(SO32-)＞c(OH-)＞c(HSO3-) 用CaO可使NaOH再生（或可获得副产物石膏等其他合理答案） 离子键、共价键 2 HNO3 阴 H2 2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+)

【解析】

（1）写热化学方程式时注意状态及化学计量数与ΔH的比例关系；

（2）①Na2SO3溶液水解呈碱性，按水解程度不大，把三种阴离子的浓度c(SO32-)、(OH-)、c(HSO3-)排序；②“双碱法”洗除SO2的优点可从提高原料利用率等综合经济效益的角度思考；

（3）根据结构式，过二硫酸钾(K2S2O8)是含复杂离子的离子化合物，可据此判断化学键；求-1价的氧原子的个数，就是指氧原子之间共用一对电子对的那几个氧原子；HNO2的氧化产物只能为硝酸；电解饱和KHSO4水溶液制备K2S2O8，是KHSO4被氧化反应，按反应类型判断出电极A为阳极，并可写出电极A的电极反应式；气体a则是阴极产物；

（1）H2S与O2的反应的方程式为2H2S+3O2=2SO2+2H2O，1molH2S参与该反应放热586.16kJ ，故热化学方程式可以为：H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH=-586.16kJ·mol-1；

答案为：H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH=-586.16kJ·mol-1

（2）①Na2SO3是强碱弱酸盐，水解显碱性，水解程度不大并且以第一步水解为主，水有极微弱的电离，则可知溶液中阴离子的浓度c(SO32-)＞c(OH-)＞c(HSO3-)；

答案为：c(SO32-)＞c(OH-)＞c(HSO3-)；

②双碱法原理可表示为：NaOH(aq)Na2SO3(aq)，由此可知，第一步消耗NaOH、第二步又生成NaOH和CaSO3，使NaOH再生，而CaSO3氧化生成CaSO4，得到石膏；

答案为：用CaO可使NaOH再生（或可获得副产物石膏等其他合理答案）

（3）①①过二硫酸钾（K2S2O8）是离子化合物、含有离子键；阴离子S2O82-的结构式为可知含有极性共价键O-S、O=S键和非极性共价键O-O键，其中-1价的氧原子的个数为2；

答案为：离子键、共价键；2；

②HNO2的氧化产物只能为硝酸；

答案为：HNO3；

③电解饱和KHSO4水溶液制备K2S2O8，是KHSO4被氧化反应，电极A为阳极，并可写出电极A的电极反应式2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+)；电极B是阴极，气体a是阴极的还原产物，只能是氢气；

答案为：阴；H2；2SO42--2e-=S2O82-(或2HSO4--2e-=S2O82-+2H+)。