某研究人員按圖1所示流程進行“燃煤煙氣的脫硫研究”。實驗中,SO2和O2混合氣體連續(xù)通入,水和鐵在起始時一次性加入。

(1)吸收時,溫度不宜過高的原因是 溫度過高,二氧化硫的溶解度下降,不利于二氧化硫的吸收溫度過高,二氧化硫的溶解度下降,不利于二氧化硫的吸收。
(2)實驗中,對吸收液的pH進行跟蹤檢測,測得pH隨時間的變化曲線如2所示(A點為純水的pH)。(已知:Fe2+對SO2和O2混合氣體的吸收有催化作用)
①AB段,pH下降的主要原因是 二氧化硫與水反應生成亞硫酸,溶液酸性增強二氧化硫與水反應生成亞硫酸,溶液酸性增強。
②CD段,吸收液的pH迅速增大的原因可能是 因為催化作用弱酸變強酸,與足量鐵粉反應,氫離子被消耗,所以pH值變大因為催化作用弱酸變強酸,與足量鐵粉反應,氫離子被消耗,所以pH值變大。.
(3)利用反應FeSO4+Fe2(SO4)3+8NaOH △ Fe3O4↓+4Na2SO4+4H2O可以制備Fe3O4。請補充完整以FeSO4溶液為原料制備Fe3O4 的實驗方案:取40mL1mol?L-1 FeSO4溶液,取40mL1mol?L-1 FeSO4溶液,邊攪拌邊加入適量稀硫酸和雙氧水,充分反應后,加熱至沸除去過量的過氧化氫,冷卻,再加入20mL1mol?L-1 FeSO4 溶液,加入足量的1mol?L-1 NaOH 溶液,加熱、攪拌使其充分反應取40mL1mol?L-1 FeSO4溶液,邊攪拌邊加入適量稀硫酸和雙氧水,充分反應后,加熱至沸除去過量的過氧化氫,冷卻,再加入20mL1mol?L-1 FeSO4 溶液,加入足量的1mol?L-1 NaOH 溶液,加熱、攪拌使其充分反應,靜置、過濾、洗滌、干燥。(實驗中須選用的試劑:稀硫酸、雙氧水、1mol?L-1 NaOH 溶液、1mol?L-1 FeSO4 溶液)
(4)通過下列方法測定產品純度:準確稱取0.2400gFe3O4(含少量Fe2O3無其他雜質)樣品,加過量稀硫酸完全溶解,再加入Zn粉至溶液黃色褪去,向溶液中逐滴加入0.1000 mol?L-1Ce(SO4)2溶液,發(fā)生反應Fe2++Ce4+═Ce3++Fe3+,當反應恰好完全進行時,消耗Ce(SO4)2溶液31.00mL。計算樣品中Fe3O4的質量分數(寫出計算過程)。
△
【答案】溫度過高,二氧化硫的溶解度下降,不利于二氧化硫的吸收;二氧化硫與水反應生成亞硫酸,溶液酸性增強;因為催化作用弱酸變強酸,與足量鐵粉反應,氫離子被消耗,所以pH值變大;取40mL1mol?L-1 FeSO4溶液,邊攪拌邊加入適量稀硫酸和雙氧水,充分反應后,加熱至沸除去過量的過氧化氫,冷卻,再加入20mL1mol?L-1 FeSO4 溶液,加入足量的1mol?L-1 NaOH 溶液,加熱、攪拌使其充分反應
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:44引用:1難度:0.7
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1.利用石灰石和煙氣中的SO2反應生成石膏,可實現煙氣中脫除SO2。某研究性學習小組在實驗室利用如圖所示裝置制備煙氣(主要成分為SO2、CO2、N2、O2),并測定煙氣中SO2的體積分數以及研究煙氣通過轉化器的脫硫效率。請回答下列問題:
Ⅰ.模擬煙氣的制備。
(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式:
Ⅱ.測定煙氣中SO2的體積分數。
(2)將A中產生的氣體與空氣一起通過B裝置混合均勻,從而形成模擬煙氣。將部分模擬煙氣緩慢通過C、D裝置,其中C、D中盛有的藥品分別是
a.KMnO4溶液
b.飽和NaHSO3溶液
c.飽和Na2CO3溶液
d.飽和NaHCO3溶液
裝置C的作用是:
(3)①甲同學認為測定煙氣中SO2的體積分數的裝置中存在缺陷,你覺得應如何改進
②乙同學根據模擬煙氣的流速amL?min-1和t1min后測得的量筒內液體的體積VmL,計算煙氣中二氧化硫的體積分數是
Ⅲ.模擬煙氣通過轉化器的脫硫效率研究。
(4)E中溶液可以催化SO2與O2的反應生成SO42-,以達到脫硫的目的。若模擬煙氣仍以amL?min-1的流速通過轉化器E裝置,t2min后,向E裝置中加入酸化的BaCl2溶液,得到白色渾濁液,經過濾、洗滌、干燥、稱量,得到mg固體。若實驗測得的氣體體積已折算為標準狀況下的體積,則該轉化器的脫硫效率是發(fā)布:2024/12/30 4:30:1組卷:80難度:0.6 -
2.認識含硫物質的性質及轉化規(guī)律,能幫助我們更好地認識自然和保護環(huán)境。
(1)酸雨的形成原因,將SO2氣體通入蒸餾水中,取出部分溶液并用pH計測定其pH,每隔 10min讀數一次,所得數據如下:時間(min) 0 10 20 30 40 pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85
(2)防治SO2對環(huán)境的污染。
①從物質分類角度看,SO2屬于酸性氧化物,工業(yè)上常用熟石灰將SO2轉化為亞硫酸鹽,寫出所得亞硫酸鹽的化學式:
②從元素價態(tài)看,SO2中S元素為+4價,既具有氧化性,又具有還原性。用生物質熱解氣(主要成分為CO、CH4、H2)可將SO2在高溫下還原成單質硫。寫出CO還原SO2反應的化學方程式:
(3)獲取空氣質量信息。某化學小組為了測定空氣中SO2的體積分數,做了如下實驗:取標準狀況下的空氣20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),緩慢通過足量溴水,反應的化學方程式為:SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍過量的BaCl2溶液,產生白色沉淀,過濾后將沉淀洗滌、干燥,稱得其質量為4.66g??諝鈽悠分蠸O2的體積分數為
(4)你認為減少酸雨可采取的措施是
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤發(fā)布:2024/12/30 5:0:1組卷:61引用:3難度:0.8 -
3.研究表明,硫酸型酸雨的形成與空氣中氮的氧化物和碳氫化合物有關,其部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 7:0:1組卷:3引用:1難度:0.7