Question

SO₂是引起大氣污染的主要有害氣體之一，我國大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定大氣中SO₂的最高濃度限值如下表：大氣中SO₂三級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值

	濃度限值[mg/(m3空氣)]
	一級標(biāo)準(zhǔn)	二級標(biāo)準(zhǔn)	三級標(biāo)準(zhǔn)
年日平均	0.02	0.06	0.10
日平均	0.05	0.15	0.25
任何一次	0.15	0.50	0.70

注：“年日平均”為任何一年的平均濃度均值不許超過的限值；“日平均”為任何一日的平均濃度不許超過的限值；“任何一次”為任何一次采樣測定不許超過的濃度限值。

據(jù)報道，1952年2月，某城市霧大無風(fēng)，家庭和工廠排出的煙霧經(jīng)久不散，大氣中SO₂的含量高達(dá)3.8mg/（m³空氣） ，煙塵達(dá)4.5mg/（m³空氣），居民健康普遍受到危害，4天之內(nèi)死亡人數(shù)約4000，流經(jīng)該城市的主要河道也因此而受到污染，引起魚類死亡。大氣中的SO₂將直接危害陸生高等植物的____組織，大氣中SO₂超標(biāo)最容易影響人的_______系統(tǒng)而患疾病，而河流中魚類死亡與SO₂造成大氣污染所形成______有關(guān)。

某空氣污染監(jiān)測儀是根據(jù)SO₂和Br₂水的定量反應(yīng)來測定空氣中的SO₂含量的。反應(yīng)的溴來自一個裝有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的電解池陽極的氧化反應(yīng)，電解池的陽極室與陰極室是隔開的。當(dāng)測量某地區(qū)空氣中SO₂的含量時，一天中作了三次取樣監(jiān)測，每次取樣的空氣（已除塵）都以1.5×10^-4m³.min^-1的流速進(jìn)入電解池的陽極室，從電流計顯示出每次的電流強(qiáng)度分別為8.56×10^-6A、9.25×10^-6A 、8.12×10^-6A，每次都能夠保持電解池中Br₂濃度恒定并恰好與二氧化硫完全反應(yīng)（設(shè)空氣中不含與溴反應(yīng)的其它雜質(zhì)、1個電子電量為1.6×10^-19C）。

寫出此監(jiān)測過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。計算該地區(qū)空氣中二氧化硫的含量有沒有達(dá)到大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？

當(dāng)大氣中SO₂污染較嚴(yán)重時，目前有一種降低其危害的方法是用直升飛機(jī)噴撒白堊粉，其化學(xué)方程式為___________________。

某火力發(fā)電廠所在地有較豐富的碳酸鈣礦和菱鎂礦，若該發(fā)電廠以含硫重油作燃料，請就地取材提出三種化學(xué)反應(yīng)原理與上一小題不同的“脫硫”方法（用化學(xué)方程式表示，）：

第一種______________；第二種______________； 第三種______________。

某10 ⁶ kW火力發(fā)電廠以重油為燃料。以含硫3.5%的重油為燃料，重油使用量為0.18   dm^3.kW^-1.h^-1（重油的密度為0.95g^.cm³）。該廠開工率（每年實際運轉(zhuǎn)天數(shù)）為80%，對煙道氣的脫硫效率為90%。問一年間對煙道氣脫硫回收的SO₂能生成多少噸石膏（CaSO₄·2H₂O）？

Answer 1

【小題1】葉；呼吸系統(tǒng)；酸雨

【小題2】2KBr+2H₂O2KOH+H₂↑+Br₂；沒有達(dá)到大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（詳見解析）

【小題3】2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂

【小題4】詳見解析

【小題5】2.0×10⁵ t  CaSO₄·2H₂O，詳見解析

解析:

【小題1】從化學(xué)、生物學(xué)科中學(xué)過有關(guān)的基礎(chǔ)知識，很容易答出SO₂易破壞植物的葉組織，SO₂最易影響人的呼吸系統(tǒng)，SO₂污染大氣后形成酸雨嚴(yán)重時會使湖泊、河流中魚類等死亡。

【小題2】根據(jù)電解原理可寫出電解KBr溶液的化學(xué)方程式為

          2KBr+2H₂O2KOH+H₂↑+Br₂                

再根據(jù)SO₂的性質(zhì)可寫出SO₂跟Br₂水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

              Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr

當(dāng)I=8.56×10^-6A時

  n(e)= (8.56×10^-6)/(1.6×10^-19×6.02×10²³)=8.89×10^-11(mol)

根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)式可得出，當(dāng)電極上有2mol電子通過時就有1molSO₂參加反應(yīng)，所以大氣中SO₂的含量為：

  （8.89×10^-11×60×64×10³）/（1.5×10^-4×2）=0.576[mg/(m³空氣)]

依次可算得當(dāng)I= 9.25×10^-6A 時，大氣中SO₂的含量為0.608 [mg/(m³空氣)]；當(dāng)I= 8.12×10^-6A時，大氣中SO₂含量為0.554[mg/(m³空氣)]。

對照標(biāo)準(zhǔn)，雖每次取樣的測試結(jié)果沒有超過0.70[mg/(m³空氣)],但日平均值沒有達(dá)標(biāo)，所以從SO₂含量角度看被監(jiān)測地區(qū)的大氣沒有達(dá)到大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

【小題3】聯(lián)系碳酸和亞硫酸的酸性強(qiáng)弱及亞硫酸鹽的還原性就可寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：

                     2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂

【小題4】用煅燒石灰石制得生石灰，再制成石灰槳，用石灰槳濁液來吸收SO₂ 

      2Ca(OH)₂+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O

煅燒菱鎂礦，制氧化鎂，用氧化鎂濁液來吸收SO₂：

          2Mg(OH)₂+2SO₂+O₂=2MgSO₄+2H₂O

用氫氧化鈉溶液來吸收，再用石灰使氫氧化鈉再生，氫氧化鈉溶液可循環(huán)使用，消耗掉的是石灰：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O， Na₂SO₃+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+2NaOH。

【小題5】每1molS從理論上可生成1mol CaSO₄^.2H₂O ,設(shè)可制得xt即：         S                               CaSO₄·2H₂O

        32（t）                                172(t)

360×24×80%×10⁶×0.18×0.95×10³×10^-6×3.5% ×90% (t)    x (t)

得x =2.0×10⁵（t）

可制得2.0×10⁵噸CaSO₄·2H₂O。