- 二氧化硫的制取
- 共1464题
(1)写出上述两个反应的化学方程式：①_____________；②_________________。
（2）试说明用熟石灰的悬浊液，而不用澄清石灰水洗涤废气的理由：________。
（3）在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面二氧化硫的浓度。在二十世纪六七十年代的10年间，由发电厂排放出的二氧化硫增加了35%，但由于建造高烟囱的结果使地面二氧化硫的浓度降低了30%之多。请从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？答____________________。
正确答案
（1）①2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2
或2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+2CO2
① 2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
或2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
（2）氢氧化钙微溶于水，澄清的石灰水中氢氧化钙的浓度小，不利于二氧化硫的吸收。
（3）不可取，因为二氧化硫的排放总量没有减少，进一步形成酸雨仍会造成对全球环境的危害。
（1）①2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2
或2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+2CO2
② 2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
或2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
（2）氢氧化钙微溶于水，澄清的石灰水中氢氧化钙的浓度小，不利于二氧化硫的吸收。
（3）不可取，因为二氧化硫的排放总量没有减少，进一步形成酸雨仍会造成对全球环境的危害。
评注：工业上处理尾气二氧化硫的方法有多种，在学习这一知识时要注意不要思维定势，要学会多向思考，从二氧化硫是酸性氧化物、具有氧化性和还原性等角度去理解。
（1）每天消耗含95%的固体硫多少吨？
（2）理论上应安装多少台送风机？
（3）固体硫充分燃烧后的混合气体中氧气的体积分数ф（O2）的下限为多少？
（4）实际安装送风机的台数应略多于理论数（不考虑损坏），为什么？能否过分增加送风机的台数，为什么？（转化过程不考虑损耗；固体硫中杂质与空气不反应；空气中氧气的体积分数为21%）。
正确答案
（1）设需固体硫的质量为x。由关系式法：
S——————H2SO4
32 98
x×95% 50t×98% 得x=16.8t
（2）由反应原理：S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3，SO3+H2O=H2SO4，可得总反应式：S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol。故理论上需安装送风机的台数为：
（7.5×105mol×22.4L·mol-1）×10-3m3·L-1÷（5000m3/台×21%）=16台。
（3）硫充分燃烧后，混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO2+1/2O2≒ SO3所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积，则需消耗氧气1体积；催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积；空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积，故混合气体中ф（O2）=(0.5/0.5+1+5.64)×100%=7%(下限)
（4）实际安装送风机台数略多于理论数的原因是：增大空气（氧气）的量，有利于平衡2SO2+O2≒ 2 SO3向右移动，从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量，会带走热交换器的热量，降低反应的速率，不利于工业生产。
（1）设需固体硫的质量为x。由关系式法：
S——————H2SO4
33 98
x×95% 50t×98% 得x=16.8t
（2）由反应原理：S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3，SO3+H2O=H2SO4，可得总反应式：S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol。故理论上需安装送风机的台数为：
（7.5×105mol×22.4L·mol-1）×10-3m3·L-1÷（5000m3/台×21%）=16台。
（3）硫充分燃烧后，混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO2+1/2O2≒ SO3所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积，则需消耗氧气1体积；催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积；空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积，故混合气体中ф（O2）=(0.5/0.5+1+5.64)×100%=7%(下限)
（4）实际安装送风机台数略多于理论数的原因是：增大空气（氧气）的量，有利于平衡2SO2+O2≒ 2 SO3向右移动，从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量，会带走热交换器的热量，降低反应的速率，不利于工业生产。
本题涉及到化工生产的反应原理、条件控制及计算，具有一定的开放性和研究性，代表了新教材的新理念。
现有硫酸和硫酸钠的混合溶液200 mL，其中硫酸的浓度为0.4 mol·L-1，硫酸钠的浓度为0.5mol·L-1。若使硫酸和硫酸钠的浓度分别为2mol·L-1。和0.2 mol·L-1，现有98％的密度为1.84g·cm-3。的浓硫酸和蒸馏水，配制完成后能得到多少毫升新的混合液?需98%的浓硫酸多少毫升？
正确答案
500ml 50ml
略
某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2、H2S、Cl2中的一种或几种，将气体通入到适量的氯水中，恰好完全反应，不再剩余气体。将得到的无色溶液分装在两支试管中，分别加入酸化的AgNO3溶液，酸化的BaCl2溶液，均生成白色沉淀，则原气体中肯定含有______气体，肯定没有______，________气体不能确定。
正确答案
SO2HBr、H2S、CO2、Cl2HCl
无色气体可排除Cl2的存在，通入适量氯水中，不再有气体剩余说明没有CO2气体，得到无色溶液，说明气体中不含HBr(2HBr+Cl2
某研究性学习小组欲开展一次以化学为主题的活动，确定的课题是“研究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的产物”。
（1）假如你是小组成员，根据你的推测，浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的产物的可能是。
（2）为了验证你的推测，小组讨论确定用以下装置进行实验：
①你认为装置b中所加的固体是_____________；装置C中所加的溶液是_____________。
②甲、乙、丙三位同学分别设计了三套不同的装置如下：
甲的装置顺序：d a b c
乙的装置顺序：d b a c
丙的装置顺序：d c a b
你认为谁设计的顺序合理？为什么？推测合理的顺序中的a、b、c装置中可能出现的实验现象。
正确答案
（1）CO2、SO2、H2O
（2）①无水硫酸铜 澄清石灰水
②乙。甲只能检出二氧化硫和二氧化碳，丙只能检出二氧化碳，而乙既能检出二氧化硫，又能检出二氧化碳，还能检出水。b处变蓝色；a处的A瓶中品红溶液褪色，B瓶中颜色变浅或刚好褪色，C瓶中的品红不褪色；c处的溶液变浑浊。
木炭与浓硫酸加热反应生成CO2和SO2。CO2和SO2在化学性质上的相同点都是酸性氧化物，都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应，使澄清石灰水变浑浊，这会相互干扰鉴别。CO2和SO2在化学性质上的明显不同点为SO2有漂白性，CO2则不然；SO2有较强的还原性，CO2则不然。在SO2、CO2混合气体中，首先用品红检验SO2的存在，然后将SO2氧化除去，再用澄清石灰水检验CO2的存在，是一种确认SO2和CO2共存的好方案。
由于对CO2、SO2的确认都是在水溶液中进行的，所以应在确认CO2和SO2之前确认H2O。与H2O发生作用并伴有明显现象的物质，中学生应该熟知的是无水CuSO4。白色的CuSO4粉末与H2O反应生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体。CuSO4与CO2和SO2都不发生任何作用。
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