Question

采用电化学方法以SO₂和Na₂SO₃为原料制取硫酸的装置如图所示(A、B为多孔石墨电极，C、D为惰性电极)。下列说法错误的是（  ）

A.“膜2”为阳离子交换膜

B.电极A的电极反应为SO₂－2e^-+2H₂O==SO₄^2-+4H⁺

C.上述过程中，亚硫酸钠溶液可循环使用

D.使用该装置制取98g硫酸需消耗11.2L O₂(STP)

Answer

D

【解析】

根据装置图，生成氢气的一极为阴极，所以电极D为阴极，得到电子，发生还原反应，其电极反应为：2HSO3-+2e-=2SO32-+H2↑，电极C为阳极，失去电子，发生氧化反应，其电极反应式为：HSO3--2e-+H2O =SO42-+3H+；电极A为负极，二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，发生氧化反应，其电极反应式为：SO2－2e-+2H2O==SO42-+4H+；电极B为正极，氧气得到电子，发生还原反应，其电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O。

A. 电极D为阴极，溶液中的阳离子移向阴极，所以“膜2”为阳离子交换膜，A正确；

B. 电极A为负极，二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，发生氧化反应，其电极反应为：SO2－2e-+2H2O=SO42-+4H+，B正确；

C. 根据装置图，X为Na2SO3，与SO2反应，生成NaHSO3，NaHSO3到溶液中又生成Na2SO3，所以Na2SO3溶液可循环使用，C正确；

D. 左侧室的总反应为：2SO2+ O2+2H2O=2H2SO4，右侧室的总反应为3HSO3-+ H2O=2SO32-+H2↑+SO42-+3H+，制取98g硫酸，标准状况下消耗不了11.2L O2，D错误；故答案为：D。