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某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到某种副产物,其原理如图所示(电极材料为石墨).(1)当有1molNa+通过阳离子交换
更新时间: 2025-08-30 04:24:57
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问题描述:

某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到某种副产物,其原理如图所示(电极材料为石墨).

(1)当有1 mol Na+通过阳离子交换膜时,a极生成气体___L(标准状况),阳极的电极反应式是___.

(2)稀NaOH溶液的作用是___,B处流出较浓的NaOH溶液,C处流出的是___.

(3)在标准状况下,若用甲烷-空气燃料电池做电源,处理含SO220%(体积分数)的废气40m3,理论上需要消耗甲烷___m3.

方中纯回答:
  (1)当有1 mol Na+通过阳离子交换膜时,说明整个电路中转移1mol的电子,而a极是阴极,电极式为:2H++2e-=H2↑,所以生成气体的物质的量为0.5mol,所以体积为为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,L(标准状况),阳极是亚硫酸根离子发生氧化反应,其电极反应式是  SO32--2e-+H2O═SO42-+2H+,故答案为:11.2;SO32--2e-+H2O═SO42-+2H+;   (2)稀NaOH溶液的作用是增强溶液的导电性,B处流出较浓的NaOH溶液,C处是b极阳极是亚硫酸根离子发生氧化反应,其电极反应式是  SO32--2e-+H2O═SO42-+2H+,则流出的是较浓的硫酸,故答案为:增强溶液导电性;较浓的硫酸;   (3)CH4~4 SO2            1       4            V    40×20%   所以V=2,故答案为:2.
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