Question

近年來，江蘇省酸雨污染較為嚴重，防治酸雨成了迫在眉睫的問題．
（1）有人提出了一種利用氯堿工業產品治理含二氧化硫廢氣的方法，流程如下：
（Ⅰ）將含SO₂的廢氣通入電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO₃溶液．
（Ⅱ）將電解飽和食鹽水所得氣體反應后制得鹽酸．
（Ⅲ）將鹽酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂氣體回收，生成的NaCl循環利用．
①寫出步驟（Ⅰ）反應的化學方程式：

 

②寫出步驟（Ⅲ）反應的離子方程式：

 

（2）還有學者提出利用 Fe²⁺、Fe³⁺等離子的催化作用，常溫下將SO₂氧化成SO₄^2一而實現SO₂的回收利用．某研究性學習小組據此設計了如下1方案，在實驗室條件下測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2一的轉化率．

①該小組采用圖2裝置在實驗室測定模擬煙氣中SO₂的體積分數，X溶液可以是（填序號）

 

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A．碘的淀粉溶液   B．酸性高錳酸鉀溶液   C．氫氧化鈉溶液    D．氯化鋇溶液
②若上述實驗是在標準狀況下進行的，X是已知體積和物質的量濃度的溶液，欲測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2一的轉化率，已知氣體流速，還需測定的數據是

 

（3）新型氨法煙氣脫硫技術采用氨吸收煙氣中SO₂生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨，再用一定量的磷酸進行反應，在反應回收SO₂后的混合物中通入適量的氨氣得到一種產品．該技術的優點是

 

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（4）為進一步減少SO₂的污染并變廢為寶，人們正在探索用CO還原SO₂得到單質硫的方法來除去SO₂．該方法涉及到的化學反應為：SO₂+2CO=2CO₂+

1

x

S_x、CO+

1

x

S_x=COS、2COS+SO₂=2CO₂+

3

x

S_x．其中COS中“C”化合價為

 

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（5）若生活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脫氮工藝進行處理：首先在消化細菌的作用下將NH₄⁺氧化為NO₃^-：NH₄⁺+2O₂=NO₃^-+2H⁺+H₂O，然后加入甲醇，NO₃^-和甲醇轉化為兩種無毒氣體．請寫出加入甲醇后反應的離子方程式

 

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Answer 1

分析：（1）①將含SO₂的廢氣通入電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO₃溶液；
②將鹽酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂氣體；
（2）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碘水反應，通過顏色的變化判斷；欲測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2-的轉化率，還需要測定時間和生成沉淀的質量；
（3）采用氨吸收煙氣中SO₂生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨，可作為肥料，減低污染；
（4）C的非金屬性小于O和S，結構式為O=C=S，C的化合價為+4價；
（5）依據題干信息結合物質組成元素分析判斷生成無毒氣體為二氧化碳和氮氣，結合原子守恒寫出化學方程式；

解答：解：（1）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液，二氧化硫通入和氫氧化鈉反應生成亞硫酸氫鈉，反應的化學方程式為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
故答案為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
②將鹽酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂氣體，反應的離子方程式為：HSO₃^-+H⁺═SO₂+H₂O；
故答案為：HSO₃^-+H⁺═SO₂+H₂O；
（2）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碘水反應，通過顏色的變化判斷，選項中AB符合，都有顏色，且都具有氧化性，能與二氧化硫反應，欲測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2-的轉化率，還需要測定時間和生成沉淀的質量；
故答案為：AB；實驗時間和加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液后生成沉淀的質量；
（3）采用氨吸收煙氣中SO₂生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨，可作為肥料，減低污染，達到充分利用資源的目的，
故答案為：變廢為肥，充分利用資源，降低污染；
（4）C的非金屬性小于O和S，結構式為O=C=S，C的化合價為+4價；
故答案為：+4．
（5）消化細菌的作用下將NH₄⁺氧化為NO₃^-：NH₄⁺+2O₂=NO₃^-+2H⁺+H₂O，然后在該酸性溶液是硝酸溶液，具有強氧化性，加入甲醇，硝酸根離子和氫離子能氧化甲醇為無毒氣體為二氧化碳，NO₃^-和甲醇轉化為兩種無毒氣體，推斷硝酸鋇還原為氮氣，反應的離子方程式為：6NO₃^-+5CH₃OH+6H⁺=3N₂↑+5CO₂↑+13H₂O；
故答案為：6NO₃^-+5CH₃OH+6H⁺=3N₂↑+5CO₂↑+13H₂O；

點評：本題考查酸雨的治理原理探究，鹽類水解，氧化還原反應的分析判斷，本題注意（2）（4）為易錯點，注意二氧化硫的性質，以及COS的結構，題目難度中等．