Question

工業(yè)上吸收工業(yè)尾氣SO₂和NO，可獲得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃產(chǎn)品的流程圖如下（Ce為鈰元素）：

（1）Na₂S₂O₄中S元素的化合價為

 

．
（2）寫出裝置Ⅱ中反應的離子方程式

 

．
（3）裝置Ⅲ中電解槽陰極發(fā)生的電極反應為

 

．
（4）從裝置Ⅳ獲得粗產(chǎn)品NH₄NO₃的實驗操作依次為

 

、

 

過濾、洗滌等．

Answer 1

考點：二氧化硫的化學性質(zhì),氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響

專題：元素及其化合物

分析：一氧化氮、二氧化硫經(jīng)過盛有氫氧化鈉溶液的裝置Ⅰ反應生成亞硫酸氫鈉，將二氧化硫吸收，剩余的一氧化氮在裝置Ⅱ中在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會發(fā)生氧化還原反應生成硝酸根、亞硝酸根離子，裝置Ⅲ中電解亞硫酸氫鈉溶液生成Na₂S₂O₄，剩余溶液在裝置Ⅳ中通入氧氣、氨氣發(fā)生反應生成硝酸銨，
（1）依據(jù)化合價代數(shù)和為0；
（2）在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會發(fā)生氧化還原反應；
（3）在電解池中，陽極上發(fā)失去電子的氧化反應，陰極上發(fā)生得電子的還原反應；
（4）根據(jù)獲得粗產(chǎn)品的實驗步驟來分析．

解答： 解：（1）Na₂S₂O₄中鈉元素為+1價，氧元素為-2價，依據(jù)代數(shù)和為0，可知硫元素化合價為+3價；
故答案為：+3；
（2）在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會發(fā)生氧化還原反應：NO+3Ce⁴⁺+2H₂O=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺，NO+Ce⁴⁺+H₂O=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺；
故答案為：NO+3Ce⁴⁺+2H₂O=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺，NO+Ce⁴⁺+H₂O=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺；
（3）電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應，電極反應式為：2HSO₃^--2e^-+2H⁺=S₂O₄^2-+2H₂O
，故答案為：2HSO₃^--2e^-+2H⁺=S₂O₄^2-+2H₂O；
（4）獲得粗產(chǎn)品的實驗步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
故答案為：蒸發(fā)濃縮  冷卻結(jié)晶．

點評：本題為工藝流程題，考查了含氮元素、含硫元素物質(zhì)的性質(zhì)知識，熟悉相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和電解原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．