Question

19．2014年“6.5”世界環境日中國主題為“向污染宣戰”．SO₂和NO都是大氣污染物通過吸收工業尾氣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中發生的主要化學方程式為SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（2）裝置Ⅱ中發生反應的離子方程式為NO+H₂O+Ce⁴⁺=Ce³⁺+NO₂^-+2H⁺，NO+2H₂O+3Ce⁴⁺=3Ce³⁺+NO₃^-+4H⁺．
①NaNO₂中，N元素的化合價為+3．
②酸性介質中，NaNO₂可以和KI反應，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉過量，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水；
（2）在酸性環境下，NO和Ce⁴⁺之間會發生氧化還原反應，根據圖示知；生成NO₃^-和NO₂^-，Ce⁴⁺被還原為Ce³⁺，結合電子守恒、電荷守恒分析離子反應；
①根據在化合物中正負化合價代數和為零，進行解答；
②根據化合價的變化判斷氧化劑、還原劑，化合價升高的反應物為還原劑、化合價降低的反應物為氧化劑，根據得失電子守恒分析氧化劑與還原劑的物質的量之比．

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

點評 本題考查了二氧化硫的污染及治理等知識，題目難度中等，充分考查學生的分析能力及靈活應用基礎知識的能力，掌握反應原理、讀取題干信息、正確書寫離子方程式是解答關鍵．