研究表明，通过碘循环系统（如图）可以吸收工业废气中的SO2制备一种重要的化工原料A，同时完...

工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中正确的是

A.X应为直流电源的正极

B.电解过程中阴极区pH升高

C.图中的b%＜a%

D.SO32－在电极上发生的反应为SO32－＋2OH－－2e－=SO42－＋2H2O

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工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中正确的是

A.X应为直流电源的正极

B.电解过程中阴极区pH升高

C.图中的b%＜a%

D.SO32－在电极上发生的反应为SO32－＋2OH－－2e－=SO42－＋2H2O

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SO2是高中化学重点学习的三大气体之一，是常见的大气污染物之一，同时也是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义，请回答下列问题。

Ⅰ．某研究小组将纯净的SO2气体通入0.5 mol·L－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组提出了如下假设：

假设一：溶液中的NO3-；假设二：溶液中溶解的O2

（1）验证假设一：

①请在下表空白处填写相关实验现象

②设计实验一的目的是________________。

（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶 液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图甲。实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）___________________。

Ⅱ．我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。某化学兴趣小组选用图乙实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。

（1）若原料气从左向右流，上述装置连接的顺序是：原料气→_______________（用字母和箭头表示）。当装置②中出现______现象时，立即停止通气。

（2）你认为以下试剂中，可以用来代替试管中的酸性高锰酸钾溶液的是________。

A．NaOH溶液　　　　 B．溴水

C．氨水 　　　　　　 D．BaCl2溶液

Ⅲ．中华人民共和国国家标准（GB2760－2011）规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用图丙装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对含量定性测定。

（1）B中加入250.00ml葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，除去C中过量的H2O2，然后用0.0600mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00ml，该葡萄酒中SO2含量为__________g/L。

（2）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施______________。

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SO2是高中化学重点学习大三大气体之一，是常见的大气污染物之一，同时有是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义，请回答下列问题。

Ⅰ.某研究小组将纯净的SO2气体通入0.5mol/L的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组提出了如下假设：

假设一：溶液中的NO3-

假设二：溶液中溶解的O2

（1）验证假设一

①请在下表空白处填写相关实验现象。

②设计实验1的目的是_________。

（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图甲所示。实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_________。

Ⅱ.我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg/L。某化学兴趣小组选用图乙实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量(已知碘能氧化H2SO3，生成H2SO4)。

（1）若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是:原料气→______ (用字母和箭头表示)。当装置②中出现_______现象时，立即停止通气。

（2）你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的酸性KMnO4溶液的是________。（填字母代号）

A.NaOH溶液　　　 B.溴水　　　 C.氨水　　　 D.BaCl2溶液

Ⅲ.中华人民共和国国家标准规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用图丙装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行定性测定。

（1）B中加入250.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol/L NaOH标准溶液进行滴定，滴定终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为_______g/L。

（2）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施____。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

工业生产中产生的废气、废液、废渣直接排放会造成污染，很多都经过吸收转化为化工产品。

I．利用电化学原理吸收工业生产中产生的SO2、NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如图（Ce为铈元素）。

请回答下列问题:

（1）装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2-的离子方程式: 　　　　　　　　 　　　　　　　　 。

（2）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如下图所示：

右侧反应室中发生的主要电极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 。

（3）已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.4 mol·L-1,要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为　　 　　　　 　 L。

II.以电石渣[主要成分为Ca（OH）2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：

（4）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca（OH）2作用生成Ca（ClO）2的反应，Ca（ClO）2进一步转化为Ca（ClO3）2，少量Ca（ClO）2 分解为CaCl2和O2。提高Cl2转化为Ca（ClO3）2的转化率的可行措施有　　　　　　　 （填序号）。

A．适当减缓通入Cl2速率　　　 B．充分搅拌浆料　　 C．加水使Ca（OH）2完全溶解

（5）氯化过程中Cl2 转化为Ca（ClO3）2的总反应方程式为

6Ca（OH）2+6Cl2===Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O

氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为　　　 　　　 　　 （填化学式）。

（6）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca（ClO3）2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L−1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是　　　　　　　　 。

（7）工业上常用磷精矿[Ca5（PO4）3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa时：

CaO（s）+H2SO4（l）=CaSO4（s）+H2O（l）　　 △H=－271kJ/mol

5CaO（s）+H3PO4（l）+HF（g）=Ca5（PO4）3F（s）+5H2O（l）　　 △H=－937kJ/mol

则Ca5（PO4）3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　 。

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硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但同时在生产过程中会产生大量SO2等污染物。以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及氯化钾为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、氯化铵、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

完成下列填空：

(1)某电厂每月用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%)，若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫，现用反应Ⅰ的原理将尾气中的SO2转化为石膏，且反应过程中96%的硫转化为石膏，则可生产石膏______ t。

(2)操作a中，必须的操作步骤有蒸发、___________、___________等；

(3)反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________；

(4)写出反应Ⅳ的方程式______________ ；操作b所得滤液中阳离子的检验方法是________________。

(5)反应Ⅴ在25℃，40%乙二醇溶液中进行，该复分解反应能顺利进行的原因是___________；

(6)该生产过程中可以循环使用的物质是_______________。

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工业上用Na2SO3溶液处理硫酸厂的废气SO2得 NaHSO3溶液，然后用惰性电极电解 NaHSO3废水(原理如图所示)使吸收液再生，两膜中间的Na+和HSO3－可通过离子交换膜。下列叙述正确的是

A. 通电后中间隔室的HSO3－离子通过C膜向左侧迁移，左侧电极室溶液pH增大

B. 图中A连接电源的正极，B连接电源的负极

C. 阳极反应为HSO3－+H2O－2e－=SO42－+3H+，阳极区溶液pH降低

D. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的Na2SO3生成

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[化学——物质结构与性质]（13分）

氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。

Ⅰ．氢气的制取

（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是　　 （填序号）。

A．H3O＋的空间构型为三角锥形

B．水的沸点比硫化氢高

C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键

（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为　　　　　　　　 。

Ⅱ．氢气的存储

（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。

①Ti原子在基态时的核外电子排布式是　　　　　　　　　　　　 。

②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4 熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为　　　　　 。

（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。

①元素电负性大小关系是：C　　 S（填“＞”、“＝”或“＜”）。

②分子中C原子的杂化轨道类型为　　　　　　 。

③有关键长数据如下：

从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是：　　　　　　　　　　　 。

④C16S8与H2微粒间的作用力是　　　　　　　　　 。

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[化学——物质结构与性质]（13分）

氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。

Ⅰ 氢气的制取

（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是　　 （填序号）。

A．H3O＋的空间构型为三角锥形

B．水的沸点比硫化氢高

C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键

（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为　　　　　　　　 。

Ⅱ 氢气的存储

（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。

①Ti原子在基态时的核外电子排布式是　　　　　　　　　　　　 。

②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4 熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为　　　　　 。

（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。

①元素电负性大小关系是：C　　 S（填“＞”、“＝”或“＜”）。

②分子中C原子的杂化轨道类型为　　　　　　 。

③有关键长数据如下：

从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是：　　　　　　　　　　　 。

④C16S8与H2微粒间的作用力是　　　　　　　　　 。

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高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO₂进行湿法浸取软锰矿（主要含MnO₂，同时含有少量SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃）来制备。（已知亚硫酸酸性强于碳酸）

①将过量的SO₂气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作，并控制温度加热反应；

②向浸锰结束后的滤液中加入MnO₂、同时通入空气，再用Na₂CO₃溶液调节pH为3.7后

过滤分离；

③调节滤液pH值为6.5～7.2 ，然后加入NH₄HCO₃ ，有浅红色的沉淀生成，过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。

工业流程图如下：

已知生成氢氧化物的pH如下表：

请根据题中有关信息回答问题：

（1）“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有________。

（2）由图可知，副反应MnSO₄+ SO₂  MnS₂O₆的△H________0（填＞、＜或＝），为减少MnS₂O₆ 的生成，“浸锰”的适宜温度是________。

（3）步骤②中加入MnO₂和通入空气的作用________。

（4）③中控制温度为60~70℃，温度不宜太高的原因是________。

（5）与传统的电解法制MnCO₃工艺相比较，新工艺的优点是________（写两点）。

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