- 二氧化硫的性质
- 共1978题
化学与生产、生活、社会密切相关．下列说法中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．二氧化硫有漂白性，“雪白、漂亮的“白木耳”，在用硫黄熏制的过程中产生的SO2使其漂白，故A正确；
B．钢铁为铁的合金，在潮湿的空气中形成原电池，发生电化学腐蚀，电化腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，而析氢腐蚀只在较强酸性条件下才发生；所以钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀而生锈，故B错误；
C．从源头上消除工业生产对环境的污染是绿色化学的核心，故C正确；
D．硅胶多孔，吸附能力很强，所以硅胶用作干燥剂、吸附剂，也可用作催化剂载体，故D正确；
故选B．
化学与生活密切相关，下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．改燃煤为燃气，可减少废气中SO2等有害物质的量，减少环境污染物的排放，可有效减少雾霾发生，故A正确；
B．氯气与氢氧化钠反应可得84消毒液，有效成分为NaClO，故B正确；
C．食品添加剂确实提高了现代食品的品质，副作用也是显而易见的，合理使用食品添加剂，对丰富食品生产和促进人体健康有好处，可以食用，但不能过量，故C错误；
D．原电池的正极及电解池的阴极中的金属被保护，所以利用电化学原理保护金属主要有两种方法，分别是牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法，故D正确；
故选C．
煤炭是我国的主要能源之一，与之伴生的二氧化硫（SO2）和酸雨污染问题较为突出．目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫．烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有如下两种方法：
Ⅰ、钠碱循环法脱硫技术．
（1）此法是利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2．Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式：______．
（2）NaOH溶液吸收SO的过程中，pH随n（SO32-）：n（HSO3-）变化关系如表：
①由表判断，NaHSO3溶液显______性，用化学平衡原理解释：______．
②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是（选填字母）：______．
a．c（Na+）=c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）
b．c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H-）=c（OH-）
c．c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）
Ⅱ、石灰石脱硫法
此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放．但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率．相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4 （s）+CO （g）⇌CaO（s）+SO2 （g）+CO2 （g）△H=218.4kJ•mol-1（反应Ⅰ）
CaSO4（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO2（g）△H2=-175.6kJ•mol-1 （反应Ⅱ）
请回答下列问题：
（1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4（s）与CaS（s） 的热化学反应方程式______．
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应Ⅰ的Kp=______ （用表达式表示）．
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）小于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图（如图1所示）其中正确的是______．
（4）图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数 的关系曲线．则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有______．
A、向该反应体系中投入生石灰 B、在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C、降低CO的初始体积百分数 D、提高反应体系的温度．
正确答案
解：Ⅰ、（1）二氧化硫与氢氧化钠反应的离子方程式：2OH-+SO2═SO32-+H2O，
故答案为：2OH-+SO2═SO32-+H2O；
（2）①由表格中的数据可知，溶液呈酸性，HSO3-越多，酸性越强，是因为溶液中存在：HSO3⇌SO32-+H+； HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-电离程度大于水解程度，溶液显酸性，
故答案为：酸；溶液中存在HSO3-⇌H++SO32-，HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-，显酸性是因其电离大于其水解；
②吸收液呈中性时，溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，电离与水解的程度相等，
a．由电荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），中性溶液则c（H+）═c（OH-），则c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-），c（SO32-）≠c（H2SO3），故a错误；
b．SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，HSO3-⇌H++SO32-，亚硫酸两步水解，则离子浓度为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-），故b正确；
c．由电荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），中性溶液则c（H+）═c（OH-），则c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-），故c正确；
故答案为：bc；
Ⅱ、（1）CaSO4 （s）+CO （g）⇌CaO（s）+SO2 （g）+CO2 （g）△H=218.4kJ•mol-1（反应Ⅰ）
CaSO4（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO2（g）△H2=-175.6kJ•mol-1 （反应Ⅱ）根据盖斯定律将反应Ⅰ×4-反应Ⅱ）得：3CaSO4 （s）+CaS（s）=4CaO（s）+4SO2 （g）△H=1049.2kJ•mol-1，
故答案为：3CaSO4 （s）+CaS（s）=4CaO（s）+4SO2 （g）△H=1049.2kJ•mol-1；
（2）由题意可知，平衡常数等于气体生成物二氧化硫、二氧化碳浓度幂之积除以气体反应物一氧化氮浓度幂之积，所以反应Ⅰ的Kp=
故答案为：
（3）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则A、D错误；反应Ⅰ的速率（v1）小于反应Ⅱ的速率（v2），则反应Ⅱ的活化能较小，则C错误、B正确，
故答案为：B；
（4）A．向该反应体系中投入生灰石，可使更多的二氧化硫转化为硫酸钙，减少二氧化硫的排放，故A正确；
B．由反应Ⅰ可知生成二氧化硫的反应为吸热反应，则低温下不利于生成二氧化硫，则应在合适的温度区间内控制较低的反应温度，故B正确；
C．由图象可知，降低CO的初始体积百分数，减小CaS的质量分数，增加二氧化硫的排放，故C错误；
D．提高反应体系的温度，不利于二氧化硫的减少，故D错误；
故答案为：AB．
解析
解：Ⅰ、（1）二氧化硫与氢氧化钠反应的离子方程式：2OH-+SO2═SO32-+H2O，
故答案为：2OH-+SO2═SO32-+H2O；
（2）①由表格中的数据可知，溶液呈酸性，HSO3-越多，酸性越强，是因为溶液中存在：HSO3⇌SO32-+H+； HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-电离程度大于水解程度，溶液显酸性，
故答案为：酸；溶液中存在HSO3-⇌H++SO32-，HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-，显酸性是因其电离大于其水解；
②吸收液呈中性时，溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，电离与水解的程度相等，
a．由电荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），中性溶液则c（H+）═c（OH-），则c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-），c（SO32-）≠c（H2SO3），故a错误；
b．SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-，HSO3-⇌H++SO32-，亚硫酸两步水解，则离子浓度为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-），故b正确；
c．由电荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），中性溶液则c（H+）═c（OH-），则c（Na+）═2c（SO32-）+c（HSO3-），故c正确；
故答案为：bc；
Ⅱ、（1）CaSO4 （s）+CO （g）⇌CaO（s）+SO2 （g）+CO2 （g）△H=218.4kJ•mol-1（反应Ⅰ）
CaSO4（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO2（g）△H2=-175.6kJ•mol-1 （反应Ⅱ）根据盖斯定律将反应Ⅰ×4-反应Ⅱ）得：3CaSO4 （s）+CaS（s）=4CaO（s）+4SO2 （g）△H=1049.2kJ•mol-1，
故答案为：3CaSO4 （s）+CaS（s）=4CaO（s）+4SO2 （g）△H=1049.2kJ•mol-1；
（2）由题意可知，平衡常数等于气体生成物二氧化硫、二氧化碳浓度幂之积除以气体反应物一氧化氮浓度幂之积，所以反应Ⅰ的Kp=
故答案为：
（3）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则A、D错误；反应Ⅰ的速率（v1）小于反应Ⅱ的速率（v2），则反应Ⅱ的活化能较小，则C错误、B正确，
故答案为：B；
（4）A．向该反应体系中投入生灰石，可使更多的二氧化硫转化为硫酸钙，减少二氧化硫的排放，故A正确；
B．由反应Ⅰ可知生成二氧化硫的反应为吸热反应，则低温下不利于生成二氧化硫，则应在合适的温度区间内控制较低的反应温度，故B正确；
C．由图象可知，降低CO的初始体积百分数，减小CaS的质量分数，增加二氧化硫的排放，故C错误；
D．提高反应体系的温度，不利于二氧化硫的减少，故D错误；
故答案为：AB．
某化学兴趣小组的学生，分成两组对酸雨及空气中二氧化硫的含量进行了测定．
Ⅰ．第一组，取刚降到地面的酸雨水样，进行了如下实验：
①向雨水试样中滴加氯化钡溶液，有白色浑浊出现；
②每隔一定时间测定其pH，数据如表一所示．
表一 不同时间酸雨的pH
（1）生成白色浑浊的离子方程式______．
（2）分析上述pH数据变化，你认为可能的原因是（用化学方程式表示）
______．
Ⅱ．第二组，用下列装置定量分析空气中SO2的含量：
（3）该组同学查资料得到的反应原理为：SO2与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式：5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+．该反应的现象是______．
（4）KMnO4溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是______．
（5）该实验中已经知道的数据有气体流速a L•min-1、酸性KMnO4溶液的体积b L，其浓度为c mol•L-1．若从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min．则此次取样处的空气中二氧化硫含量为______g•L-1．
正确答案
Ba2++SO42-=BaSO4↓
2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
紫色褪去
增大接触面积，有利于SO2的充分吸收
解析
解：（1）酸雨中含有硫酸，可以与钡离子形成沉淀，离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；
（2）pH降低，酸雨中的SO2被氧化为硫酸，弱酸转化为强酸，离子方程式为：2SO2+2H2O+O2=2H2SO4，故答案为：2SO2+2H2O+O2=2H2SO4；
（3）高锰酸根被还原，形成无色锰离子，紫色褪去；故答案为：紫色褪去；
（4）有气体参与的体系应先进行气密性检验；多空结构表面积增大，使SO2 尽可能的与高锰酸钾反应，增大了接触面积，有利于SO2的充分吸收，
故答案为：增大接触面积，有利于SO2的充分吸收；
（5）高锰酸钾的物质的量为：c mol•L-1×bL=bcmol，根据化学方程式5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+，吸收的SO2物质的量为：
SO2随意排放会造成严重的大气污染．下列是某小组同学设计处理烟气（主要含SO2、N2、O2、粉尘）中SO2的方法．
（1）方法一：利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气，流程如下：
①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是______．
②上述流程中循环利用的物质是______．
（2）方法二：利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2．
①该反应的离子方程式是______
（反应a）．为验证该反应，同学们将SO2通入0.05mol•L-1FeCl3溶液中，溶液很快由黄色变为红褐色；将溶液长时间放置后，最终变为浅绿色．
关于红褐色液体，以下是同学们的分析推测与实验．
②利用胶体的______（填性质）可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe（OH）3胶体．
③根据反应b，说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是______．（用离子方程式及必要的文字说明）．
正确答案
解：（1）①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为：SO2+OH-=HSO3-，故答案为：SO2+OH-=HSO3-；
②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液；
故答案为：NaCl溶液；
（2）①利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2，SO2在溶液中被氧化为SO42-，同时Fe3+被还原为Fe2+；故方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
②丁达尔效应是检验胶体的常用方法；故答案为：丁达尔效应；
③Fe3+能被铁粉还原为Fe2+，2Fe3++Fe=3Fe2+，c（Fe3+）减小，使反应b逆向移动；
故答案为：加入铁粉时发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，c（Fe3+）减小，使反应b逆向移动．
解析
解：（1）①氯碱工业产品之一为NaOH，用NaOH吸收SO2，其离子方程式为：SO2+OH-=HSO3-，故答案为：SO2+OH-=HSO3-；
②回收装置中NaHSO3溶液与HCl反应生成NaCl溶液，NaCl溶液又是氯碱工业的原料，故循环利用的物质是NaCl溶液；
故答案为：NaCl溶液；
（2）①利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2，SO2在溶液中被氧化为SO42-，同时Fe3+被还原为Fe2+；故方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
②丁达尔效应是检验胶体的常用方法；故答案为：丁达尔效应；
③Fe3+能被铁粉还原为Fe2+，2Fe3++Fe=3Fe2+，c（Fe3+）减小，使反应b逆向移动；
故答案为：加入铁粉时发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，c（Fe3+）减小，使反应b逆向移动．
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