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二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨...

二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。

完成下列填空:

1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置

________(填写字母)。

2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3,36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠______g(保留一位小数);如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠______g (保留一位小数)。

3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。

石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:

碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:

已知:

试剂
 

Ca(OH)2
 

NaOH
 

价格(元/kg
 

0.36
 

2.9
 

吸收SO2的成本(元/mol
 

0.027
 

0.232
 

 

 

 

石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是____________________。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是________________,缺点是________________

4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)________________

 

ae 18.9 19.8 酸性氧化物与碱的反应 成本低 亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞 【解析】 (1)用硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫,反应物是固液混合,且该反应不需要加热,所以可以采用固液混合不加热型装置,希望能控制反应速度,则盛放硫酸的仪器必须含有活塞而能控制液体量; (2)由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量;设没有变质的亚硫酸钠为100g,根据变质的质量计算出变质后溶液中亚硫酸钠的质量分数,再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量; (3)根据石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的原理分析相同之处;利用题中已知信息及反应原理判断石灰-石膏法的优点和缺点; (4)将亚硫酸钠和氢氧化钙发生复分解反应生成NaOH,然后再将亚硫钙氧化得到二水硫酸钙,这样NaOH能循环利用。 (1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率,结合装置可知a、e可达到目的; (2) H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O 126g 22.4L m 3.36L m=18.9g 4g亚硫酸钠被氧化为硫酸钠后的质量变为4.5g,则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中,亚硫酸钠的质量分数为95.5%,因此称取样品的质量为19.8g。 (3)石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的;利用题中已知和有关信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等,但因Ca(OH)2碱性弱,导致吸收速率慢、效率低; (4)依据上述流程操作存在的缺点,能实现物料循环的烟气脱硫方案  
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已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应:C2H2SO4()CO22SO22H2O,根据如图回答问题:

1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气?__

2)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:

A中加入的试剂是___,作用是___

B中加入的试剂是___,作用是___

C中加入的试剂是___,作用是___

D中加入的试剂是___,作用是___

3)实验时,C中应观察到的现象是___

 

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工业上以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸。请回答下列问题:

(1)煅烧黄铁矿的设备名称是____________,进料前必须将黄铁矿粉碎,目的是____________。所得炉渣的用途有____________(填一种用途)。

(2)进入接触室前的气体必须经过净化处理,目的是防止____________

(3)生产过程中,吸收三氧化硫常用的物质是________

(4)工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体,反应的化学方程式是________________________________________________

 

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氮氧化物(NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的来源和性质特点,已开发出多种化学治理其污染的方法。

1)汽车尾气中的NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO2O,②2NOO2→2NO2,③OO2→O3。下列关于该反应过程及生成物的叙述正确的是____(填序号)

ANO2起催化作用

BNO起催化作用

CNO2只起氧化作用

DO3O2互为同素异形体

2)汽车尾气中的CO来自于____NO来自于____

3)汽车尾气中的CONOx可在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NOCO还原的化学方程式:_____

4)工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为11,该反应的离子方程式为____1molNO2被完全吸收时,转移电子的物质的量为____NONO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式为____

 

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CuCuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4molLH2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解,冷却后将混合液稀释至1000 mL,测得cCu2+=0.3 molL。试计算:(本题无计算过程不给分)

1)反应过程中放出的气体在标准状况下的体积(不考虑气体在溶液中的溶解)。______

2)溶液稀释后,cH+)是多少?__________

 

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下列关于氮气的性质和用途的叙述中错误的是(    

A. 是一种很难溶于水的无色无味气体

B. 通常情况下,很难与其它物质发生化学反应

C. 从空气中分离出的氮气,可用于填充白炽灯的灯泡

D. 从空气中分离出的氮气,不能用于生产氮肥

 

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