Question

SO₂是一种重要的化工原料，也是引起酸雨污染的重要来源。

(1)某兴趣小组采用如图所示装置制取SO₂

①下列实验方案适用如图所示装置制取所需SO₂的试剂是_______(填序号）。

A．Na₂SO₃溶液与稀硝酸

B．Na₂SO₃固体与浓硫酸

C．固体硫和氧气

D．铜与浓硫酸

②a的仪器名称是_______。

③尾气吸收装置的连接顺序是b接(   )接 (   )接e。

(2)为了回收利用SO₂废气，研究人员研制了利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO₂)吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO₂废气，制备硫酸锰晶体(生产流程，其流程示意图如下：

  已知：浸出液的pH<2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe^2＋、Al^3＋等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表：

请回答：

①含Al^3＋的盐常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理________________________。

②浸出过程中主要反应的化学方程式是___________________________________________。

③氧化过程中加入MnO₂粉的目的是______________________________________________;

反应的离子方程式是_________________________________________________________。

④用石灰浆调节pH，pH应调节的范围是___________________________________。

⑤滤渣的主要成分是____________________________________。

Answer

（1）①B      (2分)

②分液漏斗           (2分)  

③d  c         (2分)

（2）①Al3++3H2O Al(OH)3+3H +      (2分)

②SO2＋MnO2＝MnSO4             (2分)

③将Fe2＋氧化为Fe3＋     (2分)

  2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O       (2分)

④4.7≤pH＜8.3       (2分)

⑤氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙       （2分）

【解析】（1）①该装置属于固液或液液混合不加热型装置

A、Na2SO3溶液与HNO3反应时，硝酸会氧化亚硫酸钠本身被还原为一氧化氮，故A不符合；

B、Na2SO3固体与浓硫酸不加热反应，利用浓硫酸难挥发性可以反应生成二氧化硫气体，故B符合；

C．硫燃烧不需要分液漏斗，故C不符合；

D．铜和浓硫酸反应需要加热，故D不符合；

故选B；

②a的仪器名称是：分液漏斗，答案：分液漏斗；

③如图，尾气吸收装置的连接顺序是b接(d)接 (c)接e。答案：d c 。

（2）①含Al3＋的盐常用作净水剂，是利用Al3＋ 水解产生的Al(OH)3 胶体，具有吸附性，吸附水中的悬浮的杂质，离子方程式为①Al3++3H2O Al(OH)3+3H + ，答案：Al3++3H2O Al(OH)3+3H + ；  ②低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2，通入SO2浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2＋，则MnO2与SO2发生氧化还原反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4，

故答案为：SO2＋MnO2＝MnSO4  ；③杂质离子中只有Fe2＋具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3＋，反应的离子方程式为2Fe2＋+MnO2+4H＋=2Fe3＋+Mn2＋+2H2O，

故答案为：将Fe2＋氧化为Fe3＋   2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O ；④溶液中加入石灰浆来调节pH，其作用是除去杂质中含有Fe3＋、Al3＋阳离子，从图表以看出，大于4.7可以将Fe3＋和Al3＋除去，小于8.3是防止Mn2＋也沉淀，所以只要调节pH值在4.7～8.3间即可，

故答案为：4.7≤pH＜8.3  ；⑤Fe3＋、Al3＋阳离子通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时生成微溶的硫酸钙，所以滤渣主要有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙．

故答案为：氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙 

考点：二氧化硫的污染及治理；常见气体制备原理及装置选择；工业回收利用SO2废气