Question

用Na₂SO₃溶液吸收SO₂，再用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫，利用如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)上述的轉(zhuǎn)化．

（1）b端應(yīng)連接電源的

 

（填“正極”或“負(fù)極”）．
（2）用Na₂SO₃溶液代替水吸收煙氣中的SO₂使之轉(zhuǎn)化為H₂SO₃，其目的是

 

．
（3）電解過(guò)程中，陰極的電極反應(yīng)式為

 

，當(dāng)外電路中通過(guò)0.02mol電子時(shí)，收集到0.144g硫單質(zhì)，則電解效率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫，硫元素化合價(jià)降低分?jǐn)?shù)還原反應(yīng)，在電解池的陰極，同時(shí)在陽(yáng)極得到副產(chǎn)物氧氣，是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，所以銅電極做陰極，鉑棒做陽(yáng)極，電源正極解陽(yáng)極，電源陰極接陰極；
（2）從溶液導(dǎo)電能力和電解原理分析；
（3）陰極是二氧化硫在酸性溶液中得到電子生成單質(zhì)硫，依據(jù)電子守恒結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算理論值，依據(jù)電解效率=實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%計(jì)算得到；

解答： 解：（1）用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫，硫元素化合價(jià)降低分?jǐn)?shù)還原反應(yīng)，在電解池的陰極，同時(shí)在陽(yáng)極得到副產(chǎn)物氧氣，是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，所以銅電極做陰極，鉑棒做陽(yáng)極，電源正極解陽(yáng)極，電源陰極接陰極，b為電源正極；
故答案為：正極；
（2）Na₂SO₄溶液代替水吸收煙氣中的SO₂使之轉(zhuǎn)化為H₂SO₃，電解過(guò)程中增強(qiáng)溶液導(dǎo)電能力，其目的是提高溶液的導(dǎo)電能力，加快電解速率；
故答案為：提高溶液的導(dǎo)電能力，加快電解速率；
（3）陰極是二氧化硫在酸性溶液中得到電子生成單質(zhì)硫，電極反應(yīng)為：SO₂+4H⁺+4e^-═S+2H₂O；當(dāng)電解吸收了池外電路通過(guò)0.02mol電子時(shí)，依據(jù)化學(xué)方程式H₂SO₃

通電  .

O₂↑+S↓+H₂O，通過(guò)4mol電子生成單質(zhì)硫1mol，通過(guò)0.02mol電子時(shí)，生成硫單質(zhì)0.005mol，硫單質(zhì)質(zhì)量=0.005mol×32g/mol=0.16g，
依據(jù)收集到硫單質(zhì)0.144g，電解效率=

0.144g

0.16g

×100%=90%，
故答案為：SO₂+4H⁺+4e^-═S+2H₂O；90%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用，電解原理分析判斷，電解過(guò)程中電子守恒的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．