19.SO2是常見的大氣污染物,燃煤是產(chǎn)生SO2的主要原因.工業(yè)上有多種方法可以減少SO2的排放.
(1)往煤中添加一些石灰石,可使燃煤過程中產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化成硫酸鈣.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CaCO3+2SO2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2
(2)可用多種溶液做燃煤煙氣中SO2的吸收液.
①分別用等物質(zhì)的量濃度的Na2SO3溶液和NaOH溶液做吸收液,當(dāng)生成等物質(zhì)的量NaHS03時(shí),兩種吸收液體積比V(Na2SO3):V(NaOH)=1:2.
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后會(huì)失效,可將這種失效的溶液與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)后過濾,使NaOH溶液再生,再生過程的離子方程式是Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O.
(3)甲同學(xué)認(rèn)為BaCl2溶液可以做SO2的吸收液.為此甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱裝置如圖1,氣密性已檢驗(yàn)):
已知:Na2SO3(固體)+H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+SO2↑+H2O,反應(yīng)開始后,A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成;B中有白色沉淀.甲認(rèn)為B中白色沉淀是SO2與BaCl2溶液反應(yīng)生成的BaSO3,所以BaCl2溶液可做SO2吸收液.乙同學(xué)認(rèn)為B中的白色沉淀是BaSO4,產(chǎn)生BaSO4的原因是:2A中產(chǎn)生的白霧是濃硫酸的酸霧,進(jìn)入B中與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀.
②A中產(chǎn)生的SO2與裝置內(nèi)空氣中的O2進(jìn)入B中與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀.為證明SO2與BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀,乙同學(xué)對甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置做了如下改動(dòng)并實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱裝置如圖2,氣密性已檢驗(yàn)):反應(yīng)開始后,A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成;B、C試管中除了有氣泡外,未見其它現(xiàn)象;D中紅色褪去.
③試管B中試劑是飽和NaHSO3溶液;滴加濃硫酸之前的操作是打開彈簧夾,通入N2,一段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾.
④通過甲乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是:SO2與BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀;不能用BaCl2溶液做吸收SO2的吸收液.

分析 (1)根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3,NaOH+SO2═NaHSO3分析解答;
②NaOH溶液吸收了足量的SO2后生成NaHSO3,與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)生成亞硫酸鈣、氫氧化鈉、水;
(3)②二氧化硫具有還原性易被氧氣氧化成三氧化硫,三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀;
③為證明SO2與BaCl2溶液不能得到BaSO3沉淀,可通入氮?dú)馀懦鲅b置中的氧氣.

解答 解:(1)根據(jù)題意,碳酸鈣與二氧化硫、氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成硫酸鈣,同時(shí)生成二氧化碳,所以反應(yīng)的方程式為:2CaCO3+2SO2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2,
故答案為:2CaCO3+2SO2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2;
(2)①假設(shè)生成的NaHSO3物質(zhì)的量都為2mol,Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3,吸收的二氧化硫的物質(zhì)的量為2mol,需1molNa2SO3,NaOH+SO2═NaHSO3,吸收的二氧化硫的物質(zhì)的量也為2mol,需2molNaOH,假設(shè)Na2SO3溶液和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度都為Cmol/L,兩種吸收液體積比V(Na2SO3):V(NaOH)=$\frac{1}{C}$:$\frac{2}{C}$=1:2,
故答案為:1:2;
②NaOH溶液吸收了足量的SO2發(fā)生反應(yīng):NaOH+SO2═NaHSO3,與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)NaHSO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+NaOH+H2O,離子反應(yīng)為:Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O,使NaOH溶液再生,
故答案為:Ca2++OH-+HSO3-=CaSO3↓+H2O;
(3)②二氧化硫具有還原性易被氧氣氧化成三氧化硫,與BaCl2溶液反應(yīng),三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,
故答案為:A中產(chǎn)生的SO2與裝置內(nèi)空氣中的O2進(jìn)入B中與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀;
③滴加濃硫酸之前打開彈簧夾,通入N2,排出裝置中的氧氣,然后滴加濃硫酸,Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,A中產(chǎn)生的白霧是濃硫酸的酸霧,所以B中的試劑是飽和NaHSO3,除去白霧,
故答案為:飽和NaHSO3;打開彈簧夾,通入N2,一段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾.

點(diǎn)評 本題考查了二氧化硫性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析判斷,物質(zhì)性質(zhì)的分析,裝置特征的判斷,反應(yīng)條件的應(yīng)用是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.能源問題是人類社會(huì)面臨的重大課題,甲醇是未來重要的能源物質(zhì)之一.
(1)合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);圖1表示某次合成實(shí)驗(yàn)過程中甲醇的體積分?jǐn)?shù)Φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,則該反應(yīng)的△H<0.(填“>、<或=”下同)
(2)若在230℃時(shí),平衡常數(shù)K=1.若其它條件不變,將溫度升高到500℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí),K<1.
(3)在某溫度下,向一個(gè)容積不變的密閉容器中通入2.5mol CO和7.5mol H2,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為90%,此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.55倍.
(4)利用甲醇燃料電池設(shè)計(jì)如圖2所示的裝置:
①則該裝置中b為負(fù)極.
②當(dāng)銅片的質(zhì)量變化為12.8g時(shí),a極上消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L.
(5)低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,其中一種技術(shù)是將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán).如:
2CO2(g)+2H2O(l)═C2H4(g)+3O2(g)△H=+1411.0kJ/mol
2CO2(g)+3H2O(l)═C2H5OH(1)+3O2(g)△H=+1366.8kJ/mol
則由乙烯水化制乙醇反應(yīng)的熱化學(xué)方為C2H4(g)+H2O(l)═C2H5OH,△H=-44.2kJ/mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.12mL濃度為1.0mol/L的Na2SO3的溶液,恰好與20mL濃度為0.2mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng),則元素鉻在被還原的產(chǎn)物中的化合價(jià)是(  )
A.+4B.+2C.+6D.+3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.電池的發(fā)明和應(yīng)用是化學(xué)家們對人類社會(huì)的重要貢獻(xiàn)之一.
Ⅰ每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破,都帶來了電子設(shè)備革命性的發(fā)展.最近,我國在甲醇燃料電池的相關(guān)技術(shù)上獲得了新突破,原理如圖1所示.
(1)請寫出從C口通入O2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:O2+4e-+4H+=2H2O.
(2)以石墨做電極電解飽和食鹽水,如圖2所示.電解開始后在陰極的周圍(填“陰極”或“陽極”)先出現(xiàn)紅色.假設(shè)電池的理論效率為80%(電池的理論效率是指電池產(chǎn)生的最大電能與電池反應(yīng)所釋放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇?xì)怏w,外電路通過的電子個(gè)數(shù)為5.8×1023(保留兩位有效數(shù)字,NA取6.02×1023
Ⅱ隨著電池使用范圍的日益擴(kuò)大,廢舊電池潛在的污染已引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注.
(1)電池生產(chǎn)企業(yè)排放的工業(yè)廢水中常含有Cu2+等重金屬離子,直接排放會(huì)造成污染,目前在工業(yè)廢水處理過程中,依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子.已知室溫下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2gL-2,
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2gL-2,
.請用離子方程式說明上述除雜的原理:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq).
(2)工業(yè)上為了處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水,用綠礬(FeSO4•7H2O)把廢水中的六價(jià)鉻離子還原成三價(jià)鉻離子,再加入過量的石灰水,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀.
①氧化還原過程的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
②常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=1×10-32mol4•gL-4,溶液中pH至少為5,才能使Cr3+沉淀完全.
③現(xiàn)用上述方法處理100m3含鉻(+6價(jià))78mgg•L-2,的廢水,需用綠礬的質(zhì)量為125.1Kg.(寫出主要計(jì)算過程)

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14.利用圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是( 。
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A濃硫酸CuKMnO4溶液褪色SO2有漂白性
B濃鹽酸MnO2FeBr2溶液變?yōu)辄S色氧化性:Cl2>Br2
C稀硫酸碳酸鈉CaCl2溶液無明顯變化CO2不與CaCl2溶液反應(yīng)
D濃硫酸蔗糖溴水褪色濃硫酸具有脫水性、吸水性
A.AB.BC.CD.D

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4.根據(jù)碳原子的成鍵特點(diǎn),甲烷分子中形成共價(jià)鍵的數(shù)目為( 。
A.4B.5C.6D.7

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11.根據(jù)下面的反應(yīng)路線及所給信息填空.
A$→_{①}^{Cl_{2},光照}$$→_{②}^{NaOH,乙醇}$$→_{③}^{Br_{2}的CCl_{4}溶液}$B
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是,名稱是環(huán)己烷.
(2)②的反應(yīng)類型取代反應(yīng),③的反應(yīng)類型加成反應(yīng).
(3)反應(yīng)④的化學(xué)方程式+2NaOH$→_{△}^{乙醇}$+2NaBr+2H2O.

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8.用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,反應(yīng)方程式為:4HCl(g)+O2(g)?2H2O(g)+2Cl2(g)△H<0.一定條件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下.下列說法正確的是( 。
表一
/min0246
n(Cl2)/10-3 mol01.83.75.4
表二
          A.0~2min的反應(yīng)速率小于4~6min的反應(yīng)速率
                 B.2~6min用Cl2表示的反應(yīng)速率為0.9mol/(L•min)
C.增大壓強(qiáng)可以提高HCl轉(zhuǎn)化率
     D.平衡常數(shù)K(200℃)<K(400℃)
A.AB.BC.CD.D

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9.下列技術(shù)應(yīng)用中,其工作原理不涉及化學(xué)反應(yīng)的是( 。
A.
火炬燃燒
B.
風(fēng)力發(fā)電
C.
糧食釀醋
D.
高爐煉鐵

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