- 二氧化硫的制取
- 共1464题
节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO2含量增高，造成大气污染。某实验小组同学欲探究SO2的性质，并测定空气中SO2的含量。
（1）他们设计如下实验装置，请你参与探究，并回答问题：
①装置A1中发生反应的化学方程式为 ；
②装置B用于检验SO2的漂白性，其中所盛试剂为 ，装置D用于检验SO2的 性质；
③装置C中反应的离子方程式为 ；
④为了实现绿色环保的目标，甲同学欲用装置A2代替装置A1，你认为装置A2的优点是（写二点） 、 ；
（2）他们拟用以下方法测定空气中SO2含量（假设空气中无其他还原性气体）。
①你认为哪个装置可行（填序号） ，使用你所选用的装置测定SO2含量时，还需要测定的物理量是 ；
②你认为哪个装置不可行（填序号） ，说明理由 。
正确答案
（1）① Cu + 2H2SO4(浓) 
试题分析：（1）①在装置A1中Cu与浓硫酸共热发生反应：Cu + 2H2SO4(浓)
工业上制硫酸的主要反应如下：
4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2
SO3+H2O=H2SO4。
用黄铁矿可以制取H2SO4，再用H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含 FeS2 80.0% 的黄铁矿 80.0 t，最终生产出 83.6 t (NH4)2SO4。已知 NH3的利用率为 92.6%，H2SO4的利用率为 95.0%，试求黄铁矿制取H2SO4时的损失率。
正确答案
37.5%
首先须搞清 H2SO4的利用率与 FeS2利用率的关系。并排除 NH3利用率的干扰作用。
其次，根据 S 原子守恒找出已知量 FeS2与未知量(NH4)2SO4的关系(设黄铁矿的利用率为x)：
FeS2 ~ 2H2SO4 ~ 2(NH4)2SO4
120 264
80.0 t×80.0%×95.0%·x 83.6 t
x=62.5%
黄铁矿的损失率为：1.00－62.5%=37.5%。
注： (1)原料利用率(或转化率) = 实际投入原料总量（或转化原料量） ×100%
(2)产物产率 = 
(3)中间产物的损耗量(或转化率、利用率)都可归为起始原料的损耗量(或转化率、利用率)
(4)元素的损失率=该化合物的损失率
（17分）
（1）大气中SO2含量过高会导致雨水中含有 （填化学式）而危害植物和建筑物。工厂排放的SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO3，反应的化学方程式为 。
（2）SO2是空气质量报告的指标之一，可用SO2还原KIO3生成I2的反应测定空气中SO2含量。每生成0.01mol I2，参加反应的SO2为 mol。
a．升高温度 b．加入催化剂 c．增加H2的浓度
d．增加N2的浓度 e．分离出NH3
正确答案
（17分）
（1）H2SO4、H2SO3（2分）； SO2+Na2SO3+H2O＝2NaHSO3（3分）
（2）0.05mol （3分）
（3）c e （2分）
（4）Cu(OH)2 （1分） Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+（3分）
略
某班级同学查阅资料，对Na2S有了一定的认识，并提出了以下几个问题，请回答：
(1)1000℃时，在密闭容器中加入一定量的Na2SO4固体使其发生以下反应达到平衡：
Na2SO4(s)＋4H2(g) 
向容器中分别加入以下物质，判断对平衡有无影响，有影响的填写出平衡移动的方向。
①加入Na2SO4 。②加入焦炭 。
(2)向Na2S的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成H2S气体为止，则在此过程中，溶液的c(HS－)变化趋势可能是 。
a.逐渐减小 b.逐渐增大
c.先逐渐增大，而后减小 d.先逐渐减小，而后增大
(3)Na2S溶液与下列溶液混合，不能发生反应的是 。
①H2S ②SO2 ③Na2SO3 ④酸性KMnO4溶液 ⑤CuSO4 ⑥氯水
(4)写出Na2S和AlCl3溶液反应的离子方程式 。
正确答案
(1)①无影响 ②有影响，正向移动
(2)c (3)③
(4)2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑
略
SO2是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表：大气中SO2三级标准浓度限值
注：“年日平均”为任何一年的平均浓度均值不许超过的限值；“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值；“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
小题1:据报道，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO2的含量高达3.8mg/（m3空气），烟尘达4.5mg/（m3空气），居民健康普遍受到危害，4天之内死亡人数约4000，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织，大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病，而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。
小题2:某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。反应的溴来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO2的含量时，一天中作了三次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以1.5×10-4m3.min-1的流速进入电解池的阳极室，从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10-6A、9.25×10-6A 、8.12×10-6A，每次都能够保持电解池中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应（设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为1.6×10-19C）。
写出此监测过程中发生反应的化学方程式。计算该地区空气中二氧化硫的含量有没有达到大气质量标准？
小题3:当大气中SO2污染较严重时，目前有一种降低其危害的方法是用直升飞机喷撒白垩粉，其化学方程式为___________________。
小题4:某火力发电厂所在地有较丰富的碳酸钙矿和菱镁矿，若该发电厂以含硫重油作燃料，请就地取材提出三种化学反应原理与上一小题不同的“脱硫”方法（用化学方程式表示，）：
第一种______________；第二种______________；第三种______________。
小题5:某10 6 kW火力发电厂以重油为燃料。以含硫3.5%的重油为燃料，重油使用量为0.18 dm3.kW-1.h-1（重油的密度为0.95g.cm3）。该厂开工率（每年实际运转天数）为80%，对烟道气的脱硫效率为90%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO2能生成多少吨石膏（CaSO4·2H2O）？
正确答案
小题1:叶；呼吸系统；酸雨
小题2:2KBr+2H2O
小题3:2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
小题4:详见解析
小题5:2.0×105 t CaSO4·2H2O，详见解析
小题1:从化学、生物学科中学过有关的基础知识，很容易答出SO2易破坏植物的叶组织，SO2最易影响人的呼吸系统，SO2污染大气后形成酸雨严重时会使湖泊、河流中鱼类等死亡。
小题2:根据电解原理可写出电解KBr溶液的化学方程式为
2KBr+2H2O
再根据SO2的性质可写出SO2跟Br2水反应的化学方程式：
Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
当I=8.56×10-6A时
n(e)= (8.56×10-6)/(1.6×10-19×6.02×1023)=8.89×10-11(mol)
根据反应的化学式可得出，当电极上有2mol电子通过时就有1molSO2参加反应，所以大气中SO2的含量为：
（8.89×10-11×60×64×103）/（1.5×10-4×2）=0.576[mg/(m3空气)]
依次可算得当I= 9.25×10-6A 时，大气中SO2的含量为0.608 [mg/(m3空气)]；当I= 8.12×10-6A时，大气中SO2含量为0.554[mg/(m3空气)]。
对照标准，虽每次取样的测试结果没有超过0.70[mg/(m3空气)],但日平均值没有达标，所以从SO2含量角度看被监测地区的大气没有达到大气质量标准。
小题3:联系碳酸和亚硫酸的酸性强弱及亚硫酸盐的还原性就可写出有关的化学方程式：
2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
小题4:用煅烧石灰石制得生石灰，再制成石灰桨，用石灰桨浊液来吸收SO2
2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O
煅烧菱镁矿，制氧化镁，用氧化镁浊液来吸收SO2：
2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
用氢氧化钠溶液来吸收，再用石灰使氢氧化钠再生，氢氧化钠溶液可循环使用，消耗掉的是石灰：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O， Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+2NaOH。
小题5:每1molS从理论上可生成1mol CaSO4.2H2O ,设可制得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吨CaSO4·2H2O。
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