Question

10．煙氣脫硫是控制二氧化硫污染的主要技術手段．利用海水脫硫是一種有效的方法，海水呈弱堿性，主要含有Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、HCO₃^-等離子，海水脫硫的工藝流程如圖所示：
（1）在吸收塔中海水吸收燃煤煙氣中的SO₂達到煙氣脫硫目的，將吸收煙氣后的海水在曝氣池中與空氣充分接觸，發生下列反應：O₂+2H₂SO₃═2H₂SO₄
①上述反應方程式中硫或S元素被氧化，反應每消耗1mol的O₂轉移的電子數目為4N_A個．
②在曝氣池中通入空氣后的海水與天然海水相比，離子濃度增大是B．
A．Cl^-          B．SO₄^2-          C．Br^-          D．HCO₃^-
（2）在稀釋池中天然海水主要含有的離子中的一種可以繼續中和稀釋池多余的H⁺，其發生反應的離子方程式為H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O．
（3）利用海水吸收燃煤煙氣中SO₂的優點是不產生新的污染物（任寫一項）．
（4）測定稀釋池中SO₄^2-濃度：取200mL被測溶液，加入足量的BaCl₂溶液，再加入稀鹽酸，過濾，洗滌，烘干，稱量沉淀質量為2.33g，則該溶液中SO₄^2-濃度為0.05mol•L^-1．
（5）實驗室少量的SO₂可以用酸性高錳酸鉀溶液吸收，請完成下列方程式：
2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O-2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺

Answer 1

分析 （1）①被氧化的元素化合價升高；
②含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃、HSO₃^-等氧化為SO₄^2-，硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會生成酸性物質會消耗HCO₃^-，HCO₃^-會減少；
（2）酸性物質會消耗HCO₃^-；
（3）二氧化硫被氧化生成硫酸根；
（4）n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol；
（5）根據化合價升降法即可配平化學方程式．

解答 解：（1）①硫化合價升高被氧化，反應每消耗1mol的O₂轉移的電子的唔物質的量為4mol，數目為4N_A個，故答案為：硫或S；4N_A；
②含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃等氧化為SO₄^2-，硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會生成酸性物質會消耗HCO₃^-，HCO₃^-會減少，Cl^-與Br^-濃度不變，故答案為：B；
（2）酸性物質會消耗HCO₃^-，離子方程式為H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O，故答案為：H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O；
（3）二氧化硫被氧化生成硫酸根，不產生新的污染物，故答案為：不產生新的污染物；
（4）n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，SO₄^2-濃度為$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05mol•L^-1，故答案為：0.05；
（5）Mn元素的化合價由+7價降低到+2價，降低5價；S元素的化合價由+4價升高到+6價，升高了2價，最小公倍數為10，然后用觀察法配平其它系數，該離子反應為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2；5；2；2；5；4．

點評 本題考查硫及其化合物的化學性質及化學方程式的配平，注意物質的性質與發生的化學反應即可解答，題目難度不大．