- 二氧化硫的性质
- 共1978题
现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH所得数据如下：
分析数据，回答以下问题：
（1）该雨水______（填“是”或“不是”）酸雨．
（2）我国以煤炭为主的能源结构决定了我国的酸雨以______（填“硝酸型”或“硫酸型”）为主．
（3）在治理受酸雨影响的湖泊时，瑞典的做法是将碳酸钙粉末喷洒到湖泊中，反应的化学方程式为______．（以硝酸型酸雨说明）．
正确答案
解：（1）根据题中的pH数据，可以知道其数值均是小于5.6的，所以属于酸雨，
故答案为：是；
（2）隔一段时间检测，发现pH逐渐减小，酸性增强，只有二氧化硫和水反应形成的酸雨具备该特点，二氧化硫可以和水反应生成亚硫酸，亚硫酸可以被氧化为硫酸，酸性逐渐减小，
故答案为：硫酸型；
（3）碳酸钙可以和硝酸反应生成硝酸钙、水以及无污染的气体二氧化碳，CaCO3+2HNO3═Ca（NO3）2+H2O+CO2↑，治理受酸雨影响的湖泊时，将碳酸钙粉末喷洒到湖泊中是合理的，
故答案为：CaCO3+2HNO3═Ca（NO3）2+H2O+CO2↑．
解析
解：（1）根据题中的pH数据，可以知道其数值均是小于5.6的，所以属于酸雨，
故答案为：是；
（2）隔一段时间检测，发现pH逐渐减小，酸性增强，只有二氧化硫和水反应形成的酸雨具备该特点，二氧化硫可以和水反应生成亚硫酸，亚硫酸可以被氧化为硫酸，酸性逐渐减小，
故答案为：硫酸型；
（3）碳酸钙可以和硝酸反应生成硝酸钙、水以及无污染的气体二氧化碳，CaCO3+2HNO3═Ca（NO3）2+H2O+CO2↑，治理受酸雨影响的湖泊时，将碳酸钙粉末喷洒到湖泊中是合理的，
故答案为：CaCO3+2HNO3═Ca（NO3）2+H2O+CO2↑．
煤燃烧生成的气体中能形成酸雨的是（ ）
①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮．
正确答案
解析
解：①一氧化碳是难溶于水的，不会形成酸雨；
②二氧化碳虽能溶于水并且与水反应生成碳酸，但碳酸是弱酸且不稳定很快分解，也不会形成酸雨；
③二氧化硫能溶于水生成相应的酸亚硫酸；
④二氧化氮能溶于水生成相应的酸硝酸，从而形成酸雨．
故选：C．
脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种．
（1）热解气还原法．已知CO还原SO2生成S（g）和CO2过程中，每转移1mol电子需吸收2.0kJ的热量，则该反应的热化学方程式为______．
（2）离子膜电解法．利用硫酸钠溶液吸收SO2，再用惰性电极电解．将阴极区溶液导出，经过滤分离硫磺后，可循环吸收利用，装置如图1所示，则阴极的电极反应式为______，阳极产生气体的化学式为______．
（3）氧化锌吸收法．配制ZnO悬浊液（含少量MgO、CaO），在吸收塔中封闭循环脱硫，发生的主要反应为ZnO+SO2=ZnSO3（s），测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图2所示．
①该反应常温能自发进行的原因是______．
②纯ZnO的悬浮液pH约为6.8，结合图2和图3，下列说法正确的是______．
A．向ZnSO3与水混合体系中加稀硫酸，硫元素会以SO2形式逸出
B．pH-t曲线ab段发生的主要反应为ZnO+SO2=ZnSO3
C．pH-t曲线cd段发生的主要反应为ZnSO3+SO2+H2O=Zn （HSO3）2
D．pH=7时，溶液中c（SO32-）=c（HSO3-）
③为提高SO2的吸收效率η，可采取的措施为______．
A．增大悬浊液中ZnO的量
B．适当提高单位时间内烟气的循环次数
C．调节溶液的pH至6.0以下．
正确答案
解：（1）CO还原SO2生成S（g）和CO2过程中，每转移1mol电子需吸收2.0kJ的热量，则转移4mol电子需要吸收能量8KJ，依据热化学方程式书写方法得到热化学方程式为：2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H=+8.0 kJ•mol-1，
故答案为：2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H=+8.0 kJ•mol-1；
（2）阴极是二氧化硫在酸性溶液中得到电子生成单质硫，电极反应为：SO2+4H++4e-═S+2H2O；阳极氢氧根离子失去电子生成O2，
故答案为：SO2+4H++4e-═S+2H2O；O2；
（3）①反应能够自发进行，必须满足：△G=△H-T•△S＜0，由于反应ZnO+SO2=ZnSO3（s）的△S＜0，则-T•△S＞0，该反应在常温下能够进行，则必须满足：△H＜0，
答案为：△H＜0；
②A．向ZnSO3与水混合体系中加稀硫酸，二者反应生成硫酸锌二元化气体和水，故A正确；
B．ab段溶液的pH大于7，ZnO的悬浮液pH约为6.8，配制的ZnO悬浊液含少量MgO、CaO，在ab段应该为氧化钙与二氧化硫的反应，即：：ZnO+SO2=ZnSO3，故B错误；
C．cd段溶液的pH介于4～6之间，结合图3可知，该pH条件下溶液中主要存在亚硫酸氢根离子，则pH-t曲线cd段发生的主要反应为：ZnSO3+SO2+H2O=Zn （HSO3）2，故C正确；
D．根据图3可知，当溶液的pH=7时，溶液的亚硫酸氢根离子稍大于亚硫酸根离子，即：c（SO32-）＜c（HSO3-），故D错误；
故答案为：AC；
③A．增大悬浊液中ZnO的量，可以充分吸收二氧化硫，从而提高吸收效率，故A正确；
B．适当提高单位时间内烟气的循环次数，可以使二氧化硫充分吸收，从而提高了二氧化硫的吸收效率，故B正确；
C．根据图2中吸收效率与溶液的Ph关系看，溶液的pH越低，吸收效率越低，所以溶液的pH在6.0以下时吸收效率降低，故C错误；
故答案为：AB．
解析
解：（1）CO还原SO2生成S（g）和CO2过程中，每转移1mol电子需吸收2.0kJ的热量，则转移4mol电子需要吸收能量8KJ，依据热化学方程式书写方法得到热化学方程式为：2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H=+8.0 kJ•mol-1，
故答案为：2CO（g）+SO2（g）═S（g）+2CO2（g）△H=+8.0 kJ•mol-1；
（2）阴极是二氧化硫在酸性溶液中得到电子生成单质硫，电极反应为：SO2+4H++4e-═S+2H2O；阳极氢氧根离子失去电子生成O2，
故答案为：SO2+4H++4e-═S+2H2O；O2；
（3）①反应能够自发进行，必须满足：△G=△H-T•△S＜0，由于反应ZnO+SO2=ZnSO3（s）的△S＜0，则-T•△S＞0，该反应在常温下能够进行，则必须满足：△H＜0，
答案为：△H＜0；
②A．向ZnSO3与水混合体系中加稀硫酸，二者反应生成硫酸锌二元化气体和水，故A正确；
B．ab段溶液的pH大于7，ZnO的悬浮液pH约为6.8，配制的ZnO悬浊液含少量MgO、CaO，在ab段应该为氧化钙与二氧化硫的反应，即：：ZnO+SO2=ZnSO3，故B错误；
C．cd段溶液的pH介于4～6之间，结合图3可知，该pH条件下溶液中主要存在亚硫酸氢根离子，则pH-t曲线cd段发生的主要反应为：ZnSO3+SO2+H2O=Zn （HSO3）2，故C正确；
D．根据图3可知，当溶液的pH=7时，溶液的亚硫酸氢根离子稍大于亚硫酸根离子，即：c（SO32-）＜c（HSO3-），故D错误；
故答案为：AC；
③A．增大悬浊液中ZnO的量，可以充分吸收二氧化硫，从而提高吸收效率，故A正确；
B．适当提高单位时间内烟气的循环次数，可以使二氧化硫充分吸收，从而提高了二氧化硫的吸收效率，故B正确；
C．根据图2中吸收效率与溶液的Ph关系看，溶液的pH越低，吸收效率越低，所以溶液的pH在6.0以下时吸收效率降低，故C错误；
故答案为：AB．
下表是某城市某日的空气质量报告：
该市某校研究性学习小组对表中首要污染物SO2导致酸雨的成因进行了如下探究：
（1）用如图所示装置进行实验．
①A装置的作用是______（填“干燥”或“氧化”）SO2气体．
②实验过程中，B装置内石蕊试纸的颜色没有发生变化，C装置内湿润的蓝色石蕊试纸变______色，说明SO2与水反应生成一种酸．
③D装置的作用是______．D中发生反应的化学方程式是______．
（2）往盛有水的烧杯中通入SO2气体，测得所得溶液的pH______7（填“＞”“=”或“＜”），然后每隔1h测定其pH，发现pH逐渐______（填“变大”或“变小”），直至恒定．说明烧杯中的溶液被空气中的氧气氧化最终生成H2SO4．
（3）SO2形成酸雨的另一途径为：SO2与空气中的O2在飘尘的作用下反应生成SO3，SO3溶于降水生成H2SO4，则在此过程中的飘尘是作为______（填“催化剂’’或“氧化剂”）．
（4）SO2与空气中的氧气、水反应生成硫酸而形成酸雨．该市可能易出现酸雨．
（5）汽车排放的尾气，硝酸、化肥等工业生产排出的废气中都含有氮的氧化物，氮的氧化物溶于水最终转化为______，是造成酸雨的另一主要原因．
正确答案
干燥
红
吸收多余SO2气体，避免污染空气
S02+2NaOH=Na2S03+H20
＜
变小
催化剂
硝酸
解析
解：（1）①二氧化硫与浓硫酸不反应，浓硫酸有吸水性，可以吸收二氧化硫中的水蒸气，所以浓硫酸的作用为：干燥二氧化硫气体，故答案为：干燥；
②装置B内蓝色石蕊试纸虽然与二氧化硫气体接触，但却不变色，可以说明二氧化硫气体不能使干燥的蓝色试纸变色；C装置内二氧化硫与水形成亚硫酸，酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，故答案为：红；
③二氧化硫任意排放会造成酸雨，为了防止污染空气，用氢氧化钠溶液吸收；反应的化学方程式是S02+2NaOH=Na2S03+H20，
故答案为：吸收多余SO2气体，避免污染空气；S02+2NaOH=Na2S03+H20；
（2）当溶液的pH＜7显酸性，当溶液的pH=7显中性，当溶液的pH＞7显碱性，S02与水反应生成了亚硫酸，溶液显酸性，所以溶液的pH＜7，亚硫酸易被空气中的氧气氧化成硫酸，硫酸是强酸，酸性增强，所以PH变小，
故答案为：＜；变小；
（3）S02与空气中的02在飘尘的作用下反应生成S03，而飘尘的质量和性质在反应前后不发生变化，说明此过程中飘尘作催化剂，故答案为：催化剂；
（5）氮的氧化物在空气中：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，4NO2+O2+2H2O═4HNO3，4NO+3O2+2H2O═4HNO3，所以氮的氧化物溶于水最终转化为硝酸，
故答案为：HNO3．
二氧化硫是污染大气并形成酸雨的主要有害物质之一．造成大气中二氧化硫含量急剧增加的最主要原因是（ ）
正确答案
解析
解：大量燃烧煤和石油的使用会产生大量的二氧化硫气体，这是造成大气中二氧化硫含量急剧增加的最主要原因，而实验室逸出的二氧化硫较少，并且火山喷发次数较小，且影响范围较小，一般情况下，硫酸厂的废气都是需要进行处理后才能排放的．
故选D．
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