烟气中的SO2会给环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放。回答下列问题:
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生,即NaOH溶液=过程①过程②Na2SO3溶液。
(1)过程①的离子方程式为 2OH-+SO2═SO32-+H2O2OH-+SO2═SO32-+H2O。
(2)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡 向右向右(填“向左”“向右”或“不”)移动。该溶液中由水电离出的c(H+)=1.0×10-51.0×10-5mol•L-1;NaHSO3溶液显 酸酸(填“酸”、“碱”或“中”)性。(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8)
(3)CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理 SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,生成NaOHSO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,生成NaOH。
(4)理论上,该工艺中NaOH只作为启动碱,实际主要消耗的是生石灰。实际吸收过程中,由于存在一定氧气,会发生副反应:2Na2SO3+O2=2Na2SO42Na2SO3+O2=2Na2SO4(填化学方程式),因副产物 Na2SO4Na2SO4(填化学式)在工艺中较难循环再生成NaOH,需要不断向系统中补充NaOH。
方法2:用氨水除去SO2。
(5)已知常温时NH3•H2O的Kb=1.8×10-5,若氨水的浓度为2.0mol•L-1,溶液中c(OH-)=6.0×10-36.0×10-3mol•L-1。将SO2通入该氨水中,当溶液恰好呈中性时,溶液中c(SO32-)c(HSO3-)=0.60.6。
过程
①
过程
②
c
(
S
O
3
2
-
)
c
(
HS
O
3
-
)
【考点】二氧化硫的污染及治理.
【答案】2OH-+SO2═SO32-+H2O;向右;1.0×10-5;酸;SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,生成NaOH;2Na2SO3+O2=2Na2SO4;Na2SO4;6.0×10-3;0.6
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:5引用:2难度:0.6
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1.利用石灰石和烟气中的SO2反应生成石膏,可实现烟气中脱除SO2。某研究性学习小组在实验室利用如图所示装置制备烟气(主要成分为SO2、CO2、N2、O2),并测定烟气中SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。请回答下列问题:
Ⅰ.模拟烟气的制备。
(1)装置A中发生反应的化学方程式:
Ⅱ.测定烟气中SO2的体积分数。
(2)将A中产生的气体与空气一起通过B装置混合均匀,从而形成模拟烟气。将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,其中C、D中盛有的药品分别是
a.KMnO4溶液
b.饱和NaHSO3溶液
c.饱和Na2CO3溶液
d.饱和NaHCO3溶液
装置C的作用是:
(3)①甲同学认为测定烟气中SO2的体积分数的装置中存在缺陷,你觉得应如何改进
②乙同学根据模拟烟气的流速amL•min-1和t1min后测得的量筒内液体的体积VmL,计算烟气中二氧化硫的体积分数是
Ⅲ.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。
(4)E中溶液可以催化SO2与O2的反应生成SO42-,以达到脱硫的目的。若模拟烟气仍以amL•min-1的流速通过转化器E装置,t2min后,向E装置中加入酸化的BaCl2溶液,得到白色浑浊液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到mg固体。若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积,则该转化器的脱硫效率是发布:2024/12/30 4:30:1组卷:80引用:2难度:0.6 -
2.研究表明,硫酸型酸雨的形成与空气中氮的氧化物和碳氢化合物有关,其部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
发布:2024/12/30 7:0:1组卷:3引用:1难度:0.7 -
3.认识含硫物质的性质及转化规律,能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)酸雨的形成原因,将SO2气体通入蒸馏水中,取出部分溶液并用pH计测定其pH,每隔 10min读数一次,所得数据如下:时间(min) 0 10 20 30 40 pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85
(2)防治SO2对环境的污染。
①从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物,工业上常用熟石灰将SO2转化为亚硫酸盐,写出所得亚硫酸盐的化学式:
②从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性,又具有还原性。用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)可将SO2在高温下还原成单质硫。写出CO还原SO2反应的化学方程式:
(3)获取空气质量信息。某化学小组为了测定空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量溴水,反应的化学方程式为:SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为4.66g。空气样品中SO2的体积分数为
(4)你认为减少酸雨可采取的措施是
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤发布:2024/12/30 5:0:1组卷:62引用:3难度:0.8