煙氣中的SO2會(huì)給環(huán)境和人體健康帶來(lái)極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放。回答下列問(wèn)題:
方法1(雙堿法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生,即NaOH溶液=過(guò)程①過(guò)程②Na2SO3溶液。
(1)過(guò)程①的離子方程式為 2OH-+SO2═SO32-+H2O2OH-+SO2═SO32-+H2O。
(2)常溫下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收過(guò)程中水的電離平衡 向右向右(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。該溶液中由水電離出的c(H+)=1.0×10-51.0×10-5mol?L-1;NaHSO3溶液顯 酸酸(填“酸”、“堿”或“中”)性。(常溫下H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8)
(3)CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)?Ca2+(aq)+2OH-(aq)。從平衡移動(dòng)的角度,簡(jiǎn)述過(guò)程②NaOH再生的原理 SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),生成NaOHSO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),生成NaOH。
(4)理論上,該工藝中NaOH只作為啟動(dòng)堿,實(shí)際主要消耗的是生石灰。實(shí)際吸收過(guò)程中,由于存在一定氧氣,會(huì)發(fā)生副反應(yīng):2Na2SO3+O2=2Na2SO42Na2SO3+O2=2Na2SO4(填化學(xué)方程式),因副產(chǎn)物 Na2SO4Na2SO4(填化學(xué)式)在工藝中較難循環(huán)再生成NaOH,需要不斷向系統(tǒng)中補(bǔ)充N(xiāo)aOH。
方法2:用氨水除去SO2。
(5)已知常溫時(shí)NH3?H2O的Kb=1.8×10-5,若氨水的濃度為2.0mol?L-1,溶液中c(OH-)=6.0×10-36.0×10-3mol?L-1。將SO2通入該氨水中,當(dāng)溶液恰好呈中性時(shí),溶液中c(SO32-)c(HSO3-)=0.60.6。
過(guò)程
①
過(guò)程
②
c
(
S
O
3
2
-
)
c
(
HS
O
3
-
)
【考點(diǎn)】二氧化硫的污染及治理.
【答案】2OH-+SO2═SO32-+H2O;向右;1.0×10-5;酸;SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動(dòng),生成NaOH;2Na2SO3+O2=2Na2SO4;Na2SO4;6.0×10-3;0.6
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:5引用:2難度:0.6
相似題
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1.利用石灰石和煙氣中的SO2反應(yīng)生成石膏,可實(shí)現(xiàn)煙氣中脫除SO2。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置制備煙氣(主要成分為SO2、CO2、N2、O2),并測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)以及研究煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.模擬煙氣的制備。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Ⅱ.測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)。
(2)將A中產(chǎn)生的氣體與空氣一起通過(guò)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(guò)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(xué)認(rèn)為測(cè)定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)的裝置中存在缺陷,你覺(jué)得應(yīng)如何改進(jìn)
②乙同學(xué)根據(jù)模擬煙氣的流速amL?min-1和t1min后測(cè)得的量筒內(nèi)液體的體積VmL,計(jì)算煙氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)是
Ⅲ.模擬煙氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器的脫硫效率研究。
(4)E中溶液可以催化SO2與O2的反應(yīng)生成SO42-,以達(dá)到脫硫的目的。若模擬煙氣仍以amL?min-1的流速通過(guò)轉(zhuǎn)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(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量,得到mg固體。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得的氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是發(fā)布:2024/12/30 4:30:1組卷:75引用:2難度:0.6 -
2.認(rèn)識(shí)含硫物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化規(guī)律,能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)自然和保護(hù)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(jì)測(cè)定其pH,每隔 10min讀數(shù)一次,所得數(shù)據(jù)如下:時(shí)間(min) 0 10 20 30 40 pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85
(2)防治SO2對(duì)環(huán)境的污染。
①?gòu)奈镔|(zhì)分類(lèi)角度看,SO2屬于酸性氧化物,工業(yè)上常用熟石灰將SO2轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽,寫(xiě)出所得亞硫酸鹽的化學(xué)式:
②從元素價(jià)態(tài)看,SO2中S元素為+4價(jià),既具有氧化性,又具有還原性。用生物質(zhì)熱解氣(主要成分為CO、CH4、H2)可將SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫。寫(xiě)出CO還原SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(3)獲取空氣質(zhì)量信息。某化學(xué)小組為了測(cè)定空氣中SO2的體積分?jǐn)?shù),做了如下實(shí)驗(yàn):取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),緩慢通過(guò)足量溴水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍過(guò)量的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過(guò)濾后將沉淀洗滌、干燥,稱(chēng)得其質(zhì)量為4.66g??諝鈽悠分蠸O2的體積分?jǐn)?shù)為
(4)你認(rèn)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:60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?xì)浠衔镉嘘P(guān),其部分過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 7:0:1組卷:3引用:1難度:0.7