Question

19．2014年“6.5”世界環(huán)境日中國(guó)主題為“向污染宣戰(zhàn)”．SO₂和NO都是大氣污染物通過吸收工業(yè)尾氣SO₂和NO，可以變“廢”為寶．下面是一種吸收工藝流程：

回答下列問題：
（1）裝置I中發(fā)生的主要化學(xué)方程式為SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）裝置Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺，NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺．
①NaNO₂中，N元素的化合價(jià)為+3．
②酸性介質(zhì)中，NaNO₂可以和KI反應(yīng)，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉過量，二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（2）在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)圖示知；生成NO₃^-和NO₂^-，Ce⁴⁺被還原為Ce³⁺，結(jié)合電子守恒、電荷守恒分析離子反應(yīng)；
①根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，進(jìn)行解答；
②根據(jù)化合價(jià)的變化判斷氧化劑、還原劑，化合價(jià)升高的反應(yīng)物為還原劑、化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑，根據(jù)得失電子守恒分析氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）SO₂與過量NaOH溶液反應(yīng)，因NaOH過量，故生成的是正鹽，化學(xué)方程式為SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，故答案為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）在酸性環(huán)境下，NO和Ce⁴⁺之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)為NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺，NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺，
故答案為：NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺；NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺；
①根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，可得NaNO₂中N元素的化合價(jià)為：（+1）+x+（-2）×2=0，則x=+3，故答案為：+3；
②由NaNO₂ →NO，N元素的化合價(jià)+3價(jià)→+2價(jià)，得電子e^-，所以NaNO₂是氧化劑，由KI→I₂，碘元素化合價(jià)-1價(jià)→0價(jià)，失電子e^-，所以KI是還原劑，該反應(yīng)為2NO₂^-+4H⁺+2I^-═2NO↑+I₂+2H₂O，反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1：1，故答案為：1：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二氧化硫的污染及治理等知識(shí)，題目難度中等，充分考查學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力，掌握反應(yīng)原理、讀取題干信息、正確書寫離子方程式是解答關(guān)鍵．