二氧化硫是硫的重要化合物,在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用.二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要氣體.無論是實驗室制備還是工業(yè)生產(chǎn),二氧化硫尾氣吸收或煙氣脫硫都非常重要.完成下列填空:
(1)實驗室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫.
如果用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫,并希望能控制反應(yīng)速度,圖中可選用的發(fā)生裝置是aeae (填寫字母).
(2)若用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)二氧化硫,至少需要稱取亞硫酸鈉18.918.9g(保留一位小數(shù));如果已有4.0%亞硫酸鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),被氧化成硫酸鈉,則至少需稱取該亞硫酸鈉19.819.8g(保留一位小數(shù)).
(3)實驗室二氧化硫尾氣吸收與工業(yè)煙氣脫硫的化學(xué)原理相通.石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法.石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O.吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化,反應(yīng)為2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4?2H2O.其流程如圖:
堿法的吸收反應(yīng)為SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O.堿法的特點是氫氧化鈉堿性強、吸收快、效率高.其流程如圖:
已知:
試劑 | Ca(OH)2 | NaOH |
價格(元/kg) | 0.36 | 2.9 |
吸收SO2的成本(元/mol) | 0.027 | 0.232 |
利用SO2是酸性氧化物,可與堿反應(yīng)
利用SO2是酸性氧化物,可與堿反應(yīng)
.和堿法相比,石灰-石膏法的優(yōu)點是原料易得,吸收成本低
原料易得,吸收成本低
,缺點是亞硫酸鈣在輸送中容易造成管道堵塞,吸收速率慢,效率低
亞硫酸鈣在輸送中容易造成管道堵塞,吸收速率慢,效率低
.(4)在石灰-石膏法和堿法的基礎(chǔ)上,設(shè)計一個改進(jìn)的、能實現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案(用流程圖表示).
【考點】二氧化硫的污染及治理;制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】ae;18.9;19.8;利用SO2是酸性氧化物,可與堿反應(yīng);原料易得,吸收成本低;亞硫酸鈣在輸送中容易造成管道堵塞,吸收速率慢,效率低
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:743引用:11難度:0.1
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1.利用石灰石和煙氣中的SO2反應(yīng)生成石膏,可實現(xiàn)煙氣中脫除SO2。某研究性學(xué)習(xí)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?jǐn)?shù)以及研究煙氣通過轉(zhuǎn)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(yīng)的化學(xué)方程式:
Ⅱ.測定煙氣中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(xué)認(rèn)為測定煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)的裝置中存在缺陷,你覺得應(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后測得的量筒內(nèi)液體的體積VmL,計算煙氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)是
Ⅲ.模擬煙氣通過轉(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(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計測定其pH,每隔 10min讀數(shù)一次,所得數(shù)據(jù)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(zhì)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(zhuǎn)化為亞硫酸鹽,寫出所得亞硫酸鹽的化學(xué)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(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)小組為了測定空氣中SO2的體積分?jǐn)?shù),做了如下實驗:取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),緩慢通過足量溴水,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量的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過濾后將沉淀洗滌、干燥,稱得其質(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
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