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題目列表(包括答案和解析)

大氣中大量二氧化硫來源于煤和石油的燃燒以及金屬礦石的冶煉

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二氧化硫是一種有毒氣體,患有心臟病和呼吸道疾病的人對這種氣體最為敏感,就是正常人在二氧化硫濃度過高的地方呆得太久也會生病。
二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的氣體?諝庵卸趸虻臐舛戎挥邪偃f分之一時,我們就會感到胸部有一種被壓迫的不適感。當濃度達到百萬分之八時,人就會感到呼吸困難。二氧化硫的危害還在于它常常跟大氣中的飄塵結(jié)合在一起,進入人和其他動物的肺部,或在高空中與水蒸氣結(jié)合成酸雨而降落下來,對人和其他動植物造成危害。目前,我國的能源結(jié)構(gòu)主要以煤為主,因此,我國的大氣污染是以煙塵和二氧化硫為代表的典型的煤煙型污染。1989年,科學(xué)研究人員對北京的兩個居民區(qū)進行了大氣污染與死亡率的關(guān)系研究。研究結(jié)果表明,大氣中二氧化硫的濃度每增加1倍,總死亡率就增加11%。所以我們要時刻警惕二氧化硫污染。
據(jù)統(tǒng)計,世界各國每年排入大氣中的二氧化硫的總量達1.5億噸以上,而且呈逐年上升趨勢。這些二氧化硫主要是過度燃燒煤和石油生成的。中國是燃煤大國,隨著燃煤量的增加,排放的二氧化硫的量也不斷增加。二氧化硫的大量排放使城市的空氣污染不斷加重,并導(dǎo)致我國出現(xiàn)大面積的酸雨。我國的酸雨主要是硫酸型的,要治理酸雨污染,就要控制二氧化硫的排放量。
為了保護環(huán)境,變廢為寶,我們可以采用多種方法進行煙道氣脫硫,以防止空氣污染并回收和利用二氧化硫。
方法一:冶金廠利用一氧化碳還原二氧化硫。
SO2+2COS+2CO2
方法二:硫酸廠通常用氨水吸收二氧化硫。
SO2+2NH3+H2O=(NH42SO3
(NH42SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3
當吸收液達到一定濃度時,再用質(zhì)量分數(shù)為93%的濃硫酸酸化:
2NH4HSO3+H2SO4(濃)=(NH42SO4+2SO2↑+2H2O
(NH42SO3+H2SO4(濃)=(NH42SO4+SO2↑+H2O
放出的二氧化硫經(jīng)液化得到液態(tài)二氧化硫,可用于制取漂白劑、消毒劑,也可用于生產(chǎn)硫酸(前蘇聯(lián)曾用煙道氣生產(chǎn)了百萬噸硫酸)。硫酸銨溶液經(jīng)過結(jié)晶、分離、干燥,可用于制化肥(硫銨)。
方法三:用純堿溶液吸收二氧化硫。
2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3
2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
方法四:用石灰水處理低濃度的二氧化硫煙道氣也具有重要的意義。
其原理是將煙道氣經(jīng)水洗、冷卻、除塵后,在吸收塔內(nèi)用質(zhì)量分數(shù)為10%的石灰乳漿吸收,再將吸收后的漿液用加壓空氣氧化,生成石膏。缺少石膏的日本、美國、瑞典大都采用此法處理煙道氣。
思考題:
1.上述處理和回收二氧化硫的措施分別利用了SO2的什么性質(zhì)?
2.你能寫出方法四的化學(xué)方程式嗎?

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1)二氧化硫是重要的大氣污物,大量二氧化硫主要來源于______________________

________________________________________________。

2)二氧化硫不但本身污染大氣,它在大氣中經(jīng)塵埃催化,與水、氧氣作用,形成危害更大的酸雨。形成酸雨的有關(guān)化學(xué)方程式為__________________________________________

________________________________________________。

3)為了防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的二氧化硫,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合燃燒,這種做法叫鈣基固硫。請寫出燃燒時有關(guān)“固硫”的反應(yīng)方程式________________

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1)二氧化硫是重要的大氣污物,大量二氧化硫主要來源于______________________

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2)二氧化硫不但本身污染大氣,它在大氣中經(jīng)塵埃催化,與水、氧氣作用,形成危害更大的酸雨。形成酸雨的有關(guān)化學(xué)方程式為__________________________________________

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3)為了防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的二氧化硫,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合燃燒,這種做法叫鈣基固硫。請寫出燃燒時有關(guān)“固硫”的反應(yīng)方程式________________

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隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。

Ⅰ.處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H1=-574kJ·mol­1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H2

CH4(g)+2NO2 (g)=N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)      △H3=-867kJ·mol1

則△H2                  。

Ⅱ. 化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源。(1)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一,反應(yīng)為C(s) + H2O(g)= CO(g) + H2(g),

該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=                     。 800℃時,將1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容積為1L的容器中,發(fā)生反應(yīng):CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度如右圖t1前所示變化。若保持溫度不變,t2時再向容器中充入CO、H2各1mol,平衡將      移動(填“向左”、 “向右”或“不”)。t2時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致H2濃度發(fā)生如圖t2后所示的變化,則改變的條件可能是        (填符號)。

a加入催化劑       b降低溫度       c縮小容器體積        d減少CO2的量

(2)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時又能制得氫氣,具體流程如下:

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)                         。

②用化學(xué)平衡移動的原理分析,在 HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是                。

Ⅲ.開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一。甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注。DMFC工作原理如圖所示:

通入a氣體的電極是原電池的      極(填“正”或“負”),其電極反應(yīng)式為                   

 

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