Question

【題目】過二硫酸鉀(K2S2O8) 在科研與工業上有重要用途。

（1）S2O82-的結構式為，其中S元素的化合價為_________________。在Ag+催化下，S2O82-能使含Mn2+的溶液變成紫紅色，氧化產物是___________（填離子符號）。

（2）某廠采用濕法K2S2O8氧化脫硝和氨法脫硫工藝綜合處理鍋爐煙氣，提高了煙氣處理效率，處理液還可以用作城市植被綠化的肥料。

①脫硫過程中，當氨吸收液的pH=6時，n(SO32-)∶n(HSO3-) =________。

[巳知：25℃時，Ka1(H2SO3)=1.5×10-2，K a2(H2SO3)=1.0×10-7]

②脫硝過程中依次發生兩步反應：第1步，K2S2O8將NO氧化成HNO2，第2步，K2S2O8繼續氧化HNO2，第2步反應的化學方程式為______________________________________；

一定條件下，NO去除率隨溫度變化的關系如右圖所示。80℃時，若NO初始濃度為450mg·m-3，t min達到最大去除率，NO去除的平均反應速率：

v(NO) =____mol·L-1·min-1（列代數式）

（3）過二硫酸鉀可通過“電解→轉化→提純”方法制得，電解裝置示意圖如右圖所示。

①電解時，鐵電極連接電源的_________________極。

②常溫下，電解液中含硫微粒的主要存在形式與pH的關系如下圖所示。

在陽極放電的離子主要是HSO4-，陽極區電解質溶液的pH范圍為_________，陽極的電極反應式為________________________。

③往電解產品中加入硫酸鉀，使其轉化為過二硫酸鉀粗產品，提純粗產品的方法_______________。

Answer 1

【答案】 +6 MnO4- 1:10 HNO2+K2S2O8+H2O=HNO3+K2SO4+H2SO4 （或或） 負 0- 2 2HSO4--2e-= S2O82-+2H+ 重結晶

【解析】（1）S2O82-的結構式為，每個硫與4個O原子形成6個共價鍵，其中S元素的化合價為+6。在Ag+催化下，S2O82-能使含Mn2+的溶液變成紫紅色，氧化產物是 MnO4- 。（2）①脫硫過程中，當氨吸收液的pH=6時，HSO3－SO32－＋H＋,Ka2=c(SO32-)c（H＋）/c(HSO3-)=1.0×10-7，n(SO32-)∶n(HSO3-) =1:10。②脫硝過程中依次發生兩步反應：第1步，K2S2O8將NO氧化成HNO2，第2步，K2S2O8繼續氧化HNO2，K2S2O8作氧化劑，還原成H2SO4 ，第2步反應的化學方程式為HNO2+K2S2O8+H2O=HNO3+K2SO4+H2SO4 ；80℃時，若NO初始濃度為450mg·m-3，t min達到最大去除率為0.916，NO去除的平均反應速率：v(NO) =mol·L-1·min-1；（3）①電解時，鐵作陰極，鐵電極連接電源的負極。②常溫下，在陽極放電的離子主要是HSO4-，電解HSO4-生成S2O82-，由圖HSO4-存在的pH范圍-2～2，S2O82-存在的pH范圍0-2，陽極區電解質溶液的pH范圍為0-2；S化合價不變，O由-2升高至-1價，失電子，陽極的電極反應式為 2HSO4--2e-= S2O82-+2H+ 。

③往電解產品過二硫酸鈉中加入硫酸鉀，使其轉化為過二硫酸鉀粗產品，依據兩者的溶解度差異，提純粗產品的方法用重結晶的方法。