Question

煙氣脫硫電控制二氧化硫污染的主要技術手段．
（1）利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示：

某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO₂的吸收效率的措施，進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結果如圖1所示．

①根據圖示實驗結果，為了提高一定濃度含硫煙氣中SO₂的吸收效率，下列措施正確的是______．
A．降低通入含硫煙氣的溫度；B．減小通入含硫煙氣的流速
C．減少天然海水的進入量；D．在天然海水中加入生石灰
②天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H₂SO₃，使用空氣中的氧氣將其氧化，寫出該反應的離子方程式______．
③該小組采用圖2裝置在實驗室測定煙氣中SO₂的體積分數（假設實驗在標準狀況下進行）：上述裝置組裝連接的順序是：原料氣→______（填a、b、c、d、e）．下列試劑中（濃度、體積一定），可以用來代替試管中的碘-淀粉溶液的是______（填編號）．
A．酸性KMnO₄溶液；B．NaOH溶液；C．溴水；D．氨水
（2）石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝技術的工作原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣反應生成石膏（CaSO₄?2H₂O）．寫出該反應的化學方程式：______．某電廠用煤300噸（煤中含硫質量分數為2.5%），若燃燒時煤中的硫全部轉化成二氧化硫，用石膏濕法煙氣脫硫中有96%的硫轉化為石膏，則可生產石膏______噸．

Answer 1

解：（1）①總體來看，SO₂的吸收效率隨溫度的升高而降低，當溫度和濃度相同時，SO₂的吸收效率隨煙氣流速的增大而降低，當溫度和煙氣流速相同時，SO₂的吸收效率隨SO₂濃度的增大而降低，同時根據生石灰能與水反應生成堿，堿能與SO₂反應；所以為了提高一定濃度含硫煙氣中SO₂的吸收效率，可通過降低通入含硫煙氣的溫度，減小通入含硫煙氣的流速以及在天然海水中加入生石灰；故答案為：ABD；
②由空氣中的氧氣將H₂SO₃氧化為硫酸，該反應為2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，
故答案為：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；
③該實驗的測定原理為：煙氣通過一定濃度一定體積的碘-淀粉溶液，其中的SO₂與碘反應，當恰好反應時，溶液的藍色消失，根據碘的物質的量可以求出SO₂的物質的量，余下的氣體排入廣口瓶，將水壓入量筒，由量筒中的水的體積可以確定剩余氣體的體積，最后求出SO₂體積分數；測定模擬煙氣中SO₂的體積分數，可根據二氧化硫氣體的還原性，與具有氧化性的酸性高錳酸鉀或溴水反應，通過顏色的變化判斷，選項中AC符合，都有顏色，且都具有氧化性，能與二氧化硫反應，故選：cdbae；AC；
（2）二氧化硫與碳酸鈣反應生成亞硫酸鈣與二氧化碳，反應方程式為：SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO₄?2H₂O，反應方程式為：2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄?2H₂O），總反應為：2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O═2（CaSO₄?2H₂O）+2CO₂；
故答案為：SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂；2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄?2H₂O）；
S～SO₂ ～CaSO₄?2H₂O
32 172
300t×2.5%×96% m
，解得m=38.7t，
故答案為：38.7；
分析：（1）①總體來看，SO₂的吸收效率隨溫度的升高而降低，當溫度和濃度相同時，SO₂的吸收效率隨煙氣流速的增大而降低，當溫度和煙氣流速相同時，SO₂的吸收效率隨SO₂濃度的增大而降低，同時根據生石灰能與水反應生成堿，堿能與SO₂反應；
②根據使用空氣中的氧氣將H₂SO₃氧化；
③根據實驗的原理來分析；測定模擬煙氣中SO₂的體積分數，可根據二氧化硫氣體的還原性，與具有氧化性的酸性高錳酸鉀或溴水反應，通過顏色的變化判斷；
（2）二氧化硫與碳酸鈣反應生成亞硫酸鈣與二氧化碳，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO₄?2H₂O；根據關系式S～SO₂～CaSO₄?2H₂O來計算；
點評：本題考查污染的處理，利用所學知識結合習題中的信息即可解答，習題中圖象及數據是解答本題的關鍵，較好的考查學生分析問題、解決問題的能力．