Question

利用海水脫硫是處理火力發(fā)電排放出SO₂的一種有效的方法，其工藝流如圖所示：

（1）天然海水呈堿性，寫出SO₂與OH^-反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）天然海水吸收了含硫煙氣后會(huì)溶有H₂SO₃分子，使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是

 

（用化學(xué)方程式表示）．氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是

 

．
（3）為了測(cè)定爐氣中SO₂的體積百分含量，把500mL的爐氣通入20mL 0.05mol/L的高錳酸鉀溶液中，恰好使紫色剛好褪去．請(qǐng)回答：
①配平方程式：

 

KMnO₄^-+

 

SO₂+

 

H₂O═

 

Mn²⁺+

 

SO₄^2-+

 

②測(cè)定結(jié)果爐氣中SO₂的含量為

 

．
（4）已知工業(yè)上利用可逆反應(yīng)2SO₂+O₂ 

加熱

△

 2SO₃，△H＜0，來制備硫酸，下列對(duì)該反應(yīng)的說法正確的是

 

．
A．當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol SO₂的同時(shí)生成2mol SO₃，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡
B．升高溫度，可以增大正反應(yīng)速率
C．恒容，通入氬氣增大壓強(qiáng)，促使平衡向右移動(dòng)
D．工業(yè)上通過鼓入大量的空氣而提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
（5）某科研小組利用SO₂、O₂和稀H₂SO₄設(shè)計(jì)成原電池，該電池的負(fù)極反應(yīng)為：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)海水中的離子是否水解進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)使用空氣中的氧氣將H₂SO₃氧化來分析；利用酸堿反應(yīng)分析混合的目的；
（3）①依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子搜狐分析配平離子方程式；
②依據(jù)離子方程式計(jì)算反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量，結(jié)合氣體摩爾體積計(jì)算體積分?jǐn)?shù)；
（4）A．當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol SO₂的同時(shí)生成2mol SO₃，說明反應(yīng)正向進(jìn)行不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡；
B．升高溫度，增大反應(yīng)速率，可以增大正逆反應(yīng)速率；
C．恒容，通入氬氣增大壓強(qiáng)，總壓增大，分壓不變，平衡不動(dòng)；
D．工業(yè)上通過鼓入大量的空氣而提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，提高經(jīng)濟(jì)效益增大原料利用率；
（5）依據(jù)二氧化硫被氧氣氧化為硫酸的氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)變化分析，元素化合價(jià)升高的失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

解答：解：（1）二氧化硫是酸性氧化物反應(yīng)生成了亞硫酸根和水，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2OH^-═SO₃^2-+H₂O；
故答案為：SO₂+2OH^-═SO₃^2-+H₂O；
（2）天然海水吸收了含硫煙氣后，要用O₂進(jìn)行氧化處理，氧氣將H₂SO₃氧化為硫酸，該反應(yīng)為2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，是因中和稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺），
故答案為：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸；
（3）①高錳酸鉀溶液氧化二氧化硫生成硫酸，錳元素化合價(jià)+7變化為+2價(jià)，得到電子5，硫元素化合價(jià)+4價(jià)變化為+6價(jià)，失電子2，最小公倍數(shù)為6，結(jié)合原子守恒電荷守恒配平寫出離子方程式為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：2； 5； 2； 2； 5； 4H⁺；
②依據(jù)離子方程，2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
               2       5
   0.05mol/L×0.02L    n（SO₂）
 n（SO₂）=0.0025mol
二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)=

0.0025mol×22.4L/mol

0.5L

×100%=11.2%
故答案為：11.2%；
（4）A．當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol SO₂的同時(shí)生成2mol SO₃，說明反應(yīng)正向進(jìn)行不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；
B．升高溫度，增大反應(yīng)速率，可以增大正逆反應(yīng)速率，故B正確；
C．恒容，通入氬氣增大壓強(qiáng)，總壓增大，分壓不變，平衡不動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．工業(yè)上通過鼓入大量的空氣而提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，提高經(jīng)濟(jì)效益增大原料利用率，故D正確；
故答案為：BD；
（5）利用SO₂、O₂和稀H₂SO₄設(shè)計(jì)成原電池，反應(yīng)為2SO₂+O₂+2H₂O═2H₂SO₄該電池的負(fù)極反應(yīng)為二氧化硫失電子生成硫酸，負(fù)極電極反應(yīng)為：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二氧化硫性質(zhì)的分析應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)離子方程式書寫和計(jì)算，原電池原理分析判斷，掌握題干信息和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．