Question

【题目】研究大气中含硫化合物(主要是H2S和SO2)的转化具有重要意义。

(1)H2S资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。

①电极a为电池的_______极，电极b上发生的电极反应为：______________________。

②每17gH2S参与反应，有_____molH+经质子膜进入_____极区。

(2)低浓度SO2废气的处理是工业难题，目前常用的方法如下：

①Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是____________________________________。

②如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别吸收SO2，则理论吸收量最多的是（____）

A．Na2SO3B．Na2S C．Ba(NO3)2 D．酸性KMnO4

Answer 1

【答案】 负 O2+4H++4e－=2H2O 1 正 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 c

【解析】(1)根据2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，据此分析解答；（2）①依据PH和离子积常数计算溶液中氢氧根离子浓度结合钠离子浓度计算比值；②依据溶液中质子守恒分析书写离子浓度关系。

（2）依据选项中的溶液性质和二氧化硫反应的过程和化学方程式定量关系分析计算．

(1) ①根据图中信息可知，电极a上H2S失电子产生S2，为电池的负极，正极O2得电子发生还原反应，所以电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e－=2H2O；②每34g即0.5molH2S参与反应，则消耗0.25mol氧气，则根据O2+4H++4e-=2H2O，所以有1molH+经质子膜进入正极区; (2) ①Na2SO3水溶液吸收SO2生成NaHSO3，反应为Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3；②如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，A．Na2CO3 吸收二氧化硫发生的反应为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑，1molNa2CO3 最多吸收二氧化硫2mol；B．Na2S 吸收二氧化硫发生的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1mol2Na2S最多反应二氧化硫2.5mol；C．Ba（NO3）2 吸收二氧化硫反应化学方程式为Ba（NO3）2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑：1molBa（NO3）2最多吸收二氧化硫3mol；D．酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol；则理论吸收量最多的是Ba（NO3）2 ，答案选C。