Question

3．S元素在自然界的轉化對環(huán)境有著重要的影響．
（1）汽車尾氣與燃煤煙氣中含有的SO₂是造成酸雨的主要原因之一．
①圖中A的化學式是H₂SO₃或SO₃或H₂SO₃與SO₃．
②硫酸型酸雨對大理石石像腐蝕的化學方程式是
H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）煤炭中以FeS₂形式存在的硫，可用微生物脫硫技術脫去，有關反應的離子方程式依次為：
�。�2FeS₂+7O₂+2H₂O $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；
ⅱ．4Fe²⁺+O₂+4H⁺ $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4Fe³⁺+2H₂O；
ⅲ．FeS₂+2Fe³⁺ $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$3Fe²⁺+2S；
ⅳ．2S+3O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4H⁺+2SO₄^2-．
已知：FeS₂中的鐵元素為+2價．
回答下列問題：
①將上述ⅰ、ⅱ離子方程式補充完整．
②在線橋上標出反應ⅲ中電子轉移的數(shù)目：
③觀察上述反應，F(xiàn)eS₂中的S元素最終轉化為SO₄^2-從煤炭中分離出來．
（3）生物質混煤燃燒是當今能源燃燒利用的最佳方式之一．燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質發(fā)生反應，生成硫酸鹽和Cl₂．你認為反應物除SO₂、NaCl外還有O₂，判斷的理由是因氧化反應與還原反應同時發(fā)生，而Cl、S元素的化合價均升高，所以，有O₂參與反應．
（4）另一種煙氣脫硫技術是石灰法，即在煤燃燒時加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請寫出該化學方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄．并計算在10kg 含硫 1.6% 的煤中理論上加入0.028kg生石灰合適．

Answer 1

分析 （1）①A可能是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，也可能是二氧化硫與水反應生成亞硫酸；
②硫酸型酸雨對大理石石像腐蝕是硫酸與大理石的主要成份碳酸鈣反應生成硫酸鈣，化學方程式是H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）①根據原子守恒、電荷守恒確定生成物；
②2mol的鐵離子得到2mol的電子變成亞鐵離子；
③依據四個反應分析判斷產物；
（3）燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質發(fā)生反應，生成硫酸鹽和Cl₂中Cl、S元素的化合價均升高，根據得失電子守恒必定有一種物質得電子化合價降低，所以必含氧氣；
（4）煤燃燒時加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請寫出該化學方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄；根據SO₂～～CaO關系式分析求解．

解答 解：（1）①A可能是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，也可能是二氧化硫與水反應生成亞硫酸，故答案為：H₂SO₃或SO₃或H₂SO₃與SO₃；
②硫酸型酸雨對大理石石像腐蝕是硫酸與大理石的主要成份碳酸鈣反應生成硫酸鈣，化學方程式是H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑，故答案為：H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）①根據電荷守恒知，該微粒子是陰離子，再結合原子守恒知，該空為4SO₄^2-；根據電荷守恒知，該微粒不帶電荷，再結合原子守恒知，該空為2H₂O，
故答案為：4SO₄^2-；2H₂O；
②2mol的鐵離子得到2mol的電子變成亞鐵離子，所雙轉移電子數(shù)為：2e^-，故答案為：2e^-；
③依據ⅰ至ⅳ四個離子方程式，分析判斷最終的生成物為硫酸亞鐵和硫酸，所以硫最終生成SO₄^2-，故答案為：SO₄^2-；
（3）燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質發(fā)生反應，生成硫酸鹽和Cl₂中Cl、S元素的化合價均升高，根據得失電子守恒必定有一種物質得電子化合價降低，所以必含O₂
故答案為：O₂；因氧化反應與還原反應同時發(fā)生，而Cl、S元素的化合價均升高，所以，有O₂參與反應；
（4）煤燃燒時加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請寫出該化學方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄；
根據  SO₂～～CaO
     1kmol   56Kg
  $\frac{10×1.6%}{32}$kmol  m
m=0.028kg，
故答案為：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄，0.028．

點評 本題考查了氧化還原反應，明確元素化合價再結合基本概念來分析解答即可，注意離子方程式要遵循電荷守恒、原子守恒、轉移電子守恒，知道常見元素化合價，題目難度不大．