- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
已知盐酸加到品红溶液中，使品红溶液的红色加深。试推测：
(1)向品红溶液中通过量SO2的过程中的现象为__________；加热后的现象为___________。
(2)向品红溶液中通入过量Cl2的过程中，观察到的现象为___________。
(3)向品红溶液中通入物质的量比为1∶1且足量的SO2和Cl2后现象为______________。
正确答案
(1)溶液颜色先变深后又逐渐褪去 逐渐恢复原来的红色
(2)溶液的颜色先变深后又逐渐褪去 不再恢复红色(或仍为无色)
(3)溶液的红色比原来加深
当向品红溶液中通入过量的SO2时，发生如下反应：SO2+H2OH2SO3，生成的酸能使品红溶液红色加深，因SO2过量，SO2与品红溶液结合成不稳定的无色物质而褪色，加热，无色物质分解又逐渐恢复到原来的红色。当向品红溶液中通入Cl2,因Cl2+H2OHClO+HCl，同样生成了酸，品红溶液红色加深，因Cl2过量，Cl2氧化有色物质而褪色，加热后不再恢复红色，当向品红溶液中通入1∶1的SO2和Cl2时，两者发生以下反应：Cl2+SO2+2H2O
(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。
亚硫酸钠中有+4价的硫，它既有氧化性又有还原性。现有试剂：溴水、硫化钠溶液、Na2SO4、稀H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有________；看到的现象是________；反应的离子方程式为_______________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性________，应选用的试剂有_________；看到的现象是_______；反应的离子方程式为_______________。
正确答案
(1)溴水 溴水褪色 
(2)Na2S、稀H2SO4溶液变浑浊2S2-+
(1)欲证明Na2SO3具有还原性，需用一种氧化剂与之反应，还要产生明显现象。(2)欲证明Na2SO3具有氧化性，需用一种还原剂与之反应，并且也产生明显现象，+4价硫只有与-2价硫作用时才表现氧化性。
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
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