Question

二氧化硫在生产和生活中有着广泛的用途。

（1）SO₂可用来制备定影剂Na₂S₂O₃,，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂↑。请用单线桥表示该反应中的电子转移情况______，还原剂与氧化剂的物质的量之比为____。

（2）用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO₂，反应的离子方程式为______；吸收后的浓溶液可用图1的装置再生循环脱硫，并制得硫酸，电极a的电极反应为_____，乙是____。

（3）可设计二氧化硫空气质子交换膜燃料电池处理尾气中的二氧化硫，原理如图2所示。其能量转化的主要形式是______，c电极是__极，移动的离子及方向是____。

Answer

1∶2 SO2+2OH-=SO42-+H2O 2H2O+2e-= H2↑+2OH-（或2H++2e-=H2↑） 浓度较大的H2SO4溶液 化学能转化成电能 负 H+由c电极通过质子交换膜向d电极移动

【解析】

(1) Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑，反应中Na2S中S的化合价由-2价升高到+2价，SO2中S的化合价由+4价降低到+2价，根据化合价的变化分析解答；

(2)用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO2，反应生成亚硫酸钠；吸收后的浓溶液可再生循环脱硫，并制得硫酸，根据化合价的变化，结合电解池原理分析解答；

(3)二氧化硫空气质子交换膜燃料电池属于原电池，结合原电池原理分析解答。

(1) Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑，反应中Na2S中S的化合价由-2价升高到+2价，Na2S为还原剂，SO2中S的化合价由+4价降低到+2价，SO2为氧化剂，反应中的电子转移情况用单线桥表示为，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2，故答案为；1∶2；

(2)用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO2，反应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O；吸收后的浓溶液可再生循环脱硫，并制得硫酸，根据图示，电极a为阴极，溶液中的氢离子放电发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-= H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)，电极b为阳极，SO32-在阳极发生氧化反应生成硫酸，因此乙是浓度较大的H2SO4溶液，故答案为SO2+2OH-=SO32-+H2O；2H2O+2e-= H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；浓度较大的H2SO4溶液；

(3)二氧化硫空气质子交换膜燃料电池属于原电池，原电池的能量转化是化学能转化成电能，二氧化硫为燃料，在负极上发生氧化反应，通入空气的电极为正极，因此c电极是负极，溶液中的氢离子由c电极通过质子交换膜向d电极移动，故答案为化学能转化成电能；负；H+由c电极通过质子交换膜向d电极移动。