近年来，我国酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题．（1）有人提出了一种利用氯碱工业...

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

（15分）近年来，江苏省酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

   （1）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，流程如下： （ I ）将含SO₂的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液。（Ⅱ）将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。（III）将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收，生成的NaCl循环利用。

①写出步骤（I）反应的化学方程式：________________________

②写出步骤（III）反应的离子方程式：________________

（2）还有学者提出利用 Fe ^2十、Fe^3十等离子的催化作用，常温下将SO₂氧化成SO₄^2一而实现SO₂的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO₂的体积分数，X溶液可以是（填

序号）________________________________。（参考：还原性SO₂ > I^- >Br^->Cl^-）

A．碘的淀粉溶液                  B．酸性高锰酸钾溶液

C．氢氧化钠溶液                  D．氯化钡溶液

②若上述实验是在标准状况下进行的，X是已知体积和物质的量浓度的溶液，欲测

定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率，已知气体流速，还需测定的数据是________

和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量。

（3）新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO₂生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO₂后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是________________________。

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近年来，江苏省酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

（1）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，流程如下： （ I ）将含SO₂的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液。（Ⅱ）将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。（III）将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收，生成的NaCl循环利用。

①写出步骤（I）反应的化学方程式：________________________

②写出步骤（III）反应的离子方程式：________________

（2）还有学者提出利用 Fe ^2十、Fe^3十等离子的催化作用，常温下将SO₂氧化成SO₄^2一而实现SO₂的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO₂的体积分数，X溶液可以是（填

序号）________________________________。（参考：还原性SO₂ > I^- >Br^->Cl^-）

A．碘的淀粉溶液              B．酸性高锰酸钾溶液

C．氢氧化钠溶液              D．氯化钡溶液

②若上述实验是在标准状况下进行的，X是已知体积和物质的量浓度的溶液，欲测

定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率，已知气体流速，还需测定的数据是

和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量。

（3）新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO₂生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO₂后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是________________________。

（4）为进一步减少SO₂的污染并变废为宝，人们正在探索用CO还原SO₂得到单质硫的方法来除去SO₂。该方法涉及到的化学反应为：SO₂＋2CO＝2CO₂＋S_x、

CO＋S_x＝COS、2COS＋SO₂＝2CO₂＋S_x。其中COS中“C”化合价为 ________。

（5）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理：首先在消化细菌的作用下将NH₄^＋氧化为NO₃^－：NH₄^＋＋2O₂＝NO₃^－＋2H^＋＋H₂O，然后加入甲醇（CH₃OH），NO₃^－和甲醇转化为两种无毒气体。请写出加入甲醇后反应的离子方程式________。　

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(10分).近年来，江苏省酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

⑴有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，流程如下： ( I ）将含SO₂的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液。（Ⅱ）将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。（III）将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收，生成的NaCl循环利用。

① 写出步骤（I）反应的化学方程式：________________________

② 写出步骤（III）反应的离子方程式：________________

⑵还有学者提出利用 Fe ^2十、Fe^3十等离子的催化作用，常温下将SO₂氧化成SO₄^2一而实现SO₂的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率。

① 该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO₂的体积分数，X溶液可以是（填序号）________________________________。（参考：还原性SO₂ > I^- >Br^->Cl^-）             

A．碘的淀粉溶液            B．酸性高锰酸钾溶液

C．氢氧化钠溶液            D．氯化钡溶液

② 若上述实验是在标准状况下进行的，X是已知体积和物质的量浓度的溶液，欲测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率，已知气体流速，还需测定的数据是________和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量。

（3） 为进一步减少SO₂的污染并变废为宝，人们正在探索用CO还原SO₂得到单质硫的方法来除去SO₂。该方法涉及到的化学反应为：SO₂＋2CO＝2CO₂＋S_x、

CO＋S_x＝COS、2COS＋SO₂＝2CO₂＋S_x。其中COS中“C”化合价为 ________。

（4）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理：首先在消化细菌的作用下将NH₄^＋氧化为NO₃^－：NH₄^＋＋2O₂＝NO₃^－＋2H^＋＋H₂O，然后加入甲醇(CH₃OH)，NO₃^－和甲醇转化为两种无毒气体。请写出加入甲醇后反应的离子方程式________。　

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（13分）近年来，江苏省酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

⑴有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，流程如下： ( I ）将含SO₂的废气通入电解饱和食盐水所得溶液中，得NaHSO₃溶液。（Ⅱ）将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。（III）将盐酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂气体回收，生成的NaCl循环利用。

① 写出步骤（I）反应的化学方程式：________________________

② 写出步骤（III）反应的离子方程式：________________

⑵还有学者提出利用 Fe ^2十、Fe^3十等离子的催化作用，常温下将SO₂氧化成SO₄^2一而实现SO₂的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率。

① 该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO₂的体积分数，X溶液可以是（填序号）________________________________。（参考：还原性SO₂ > I^- >Br^->Cl^-）

A．碘的淀粉溶液            B．酸性高锰酸钾溶液

C．氢氧化钠溶液            D．氯化钡溶液

② 若上述实验是在标准状况下进行的，X是已知体积和物质的量浓度的溶液，欲测定转化器中SO₂氧化成SO₄^2一的转化率，已知气体流速，还需测定的数据是________和加入盐酸酸化的氯化钡溶液后生成沉淀的质量。

（3） 新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO₂生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO₂后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点是________________________。

（4） 为进一步减少SO₂的污染并变废为宝，人们正在探索用CO还原SO₂得到单质硫的方法来除去SO₂。该方法涉及到的化学反应为：SO₂＋2CO＝2CO₂＋S_x、

CO＋S_x＝COS、2COS＋SO₂＝2CO₂＋S_x。其中COS中“C”化合价为 ________。

（5）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脱氮工艺进行处理：首先在消化细菌的作用下将

NH₄^＋氧化为NO₃^－：NH₄^＋＋2O₂＝NO₃^－＋2H^＋＋H₂O，然后加入甲醇【CH₃OH】，NO₃^－和甲醇转化为两种无毒气体。请写出加入甲醇后反应的离子方程式________。

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近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：

(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。

(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。

(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。

①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)还有学者提出利用Fe2＋、Fe3＋等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO42-而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是　　　　　 。(填写序号)

A．碘的淀粉溶液B．酸性高锰酸钾溶液

C．氢氧化钠溶液D．氯化钡溶液

②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有　　　 　　　　　　 　　 、　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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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随变化关系如下表：

①由上表判断，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）：　　　 。

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正确的是　　　　　　　　 。

（4）图1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

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分析推测	实验步骤
甲：生成了Fe（OH）3胶体 乙：经查阅资料，可能发生反应： Fe3++6SO2 Fe（SO2）（反应b）	ⅰ．制备Fe（OH）3胶体并检验 ⅱ．分别向Fe（OH）3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉，振荡后前者不变色，后者变为浅绿色

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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SO2的烟气，流程如下：

①“吸收装置”中发生反应的离子方程式_____________________。

②合成塔中每合成1mol气体放出热量92.3kJ（25℃、101kPa），反应的热化学方程式_____________。

③上述流程中循环利用的物质是____________________。

（2）方法二：利用FeCl3溶液氧化吸收烟气中SO2

①该反应的离子方程式________________________（反应a）。为验证该反应，同学们将SO2通入0.05mol/LFeCl3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）。

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含硫废气污染严重，SO2治理迫在眉睫．

Ⅰ．某工厂用(NH4)2SO3和NH4HSO3混合溶液A吸收烟气中SO2并制备(NH4)2SO3·H2O，已知:

(1)“吸收”过程中，溶液A中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变_________ (填“大”或小)．

(2)(NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是__________

(3)用不同的溶液A吸收SO2时，SO2吸收率和放空废气含N2量的变化如下图．解释图中放空废气含NH3吸收量增大的原因____________随(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比增大____．

(注:不同溶液A的体积相同，所含(NH4)2SO3和NH4HSO3的总物质的量相同)

Ⅱ:Na2SO3同样可用于处理低浓度SO2废气，流程如下

(4)Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是_______________________．

(5)测定0.1 mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下．

解释①和④中pH不同的可能原因：___________________________________________．

(6)通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如下

结合电极方程式，简述分离NaHSO3与Na2SO3混合物的原理__________

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