Question

S元素在自然界的转化对环境有着重要的影响。

（1）汽车尾气与燃煤烟气中含有的SO₂是造成酸雨的主要原因之一。

① 图中A的化学式是             。

② 硫酸型酸雨对大理石石像腐蚀的化学方程式是                 。

（2）煤炭中以FeS₂形式存在的硫，可用微生物脱硫技术脱去，有关反应的离子方程式依次为：

ⅰ．2FeS₂＋7O₂＋2H₂O 4H^＋＋2Fe^2＋＋____________；

ⅱ．4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋ 4Fe^3＋＋______________；

ⅲ．FeS₂＋2Fe^3＋ 3Fe^2＋＋2S；

ⅳ．2S＋3O₂＋2H₂O 4H^＋＋2SO₄^2－。

已知：FeS₂中的铁元素为＋2价。

回答下列问题：

① 将上述ⅰ、ⅱ离子方程式补充完整。

② 在线桥上标出反应ⅲ中电子转移的数目：FeS₂＋2Fe^3＋

③ 观察上述反应，FeS₂中的S元素最终转化为_____________从煤炭中分离出来。

（3）生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一。燃煤过程中生成的SO₂会与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl₂。你认为反应物除SO₂、NaCl外还有           ，判断的理由是               。

（4）另一种烟气脱硫技术是石灰法，即在煤燃烧时加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，请写出该化学方程式：          。并计算在10 kg 含硫 1.6% 的煤中理论上加入        kg生石灰合适。

Answer

（1）① H2SO3或SO3或H2SO3与SO3

② H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + H2O + CO2↑

（2）① ⅰ．4SO42- ⅱ．2H2O

② 2e-

③ SO42-

（3） O2 因氧化反应与还原反应同时发生，而Cl、S元素的化合价均升高，所以，有O2参与反应

（4） 2SO2 + 2CaO + O2 = 2CaSO4 0.28

【解析】

试题分析：（1）① 硫酸型酸雨的形成过程SO2+H2O==H2SO3，2H2SO3+O2== 2H2SO4或2SO2+O22SO3，SO3+H2O==H2SO4，故图中A的化学式是H2SO3或SO3或H2SO3与SO3。② 硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙、二氧化碳和水。化学方程式是H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + H2O + CO2↑。

（2）①根据原子守恒、电荷守恒和得失电子数目相等配平，反应ⅰ．2FeS2＋7O2＋2H2O 4H＋＋2Fe2＋＋44SO42-；反应ⅱ．4Fe2＋＋O2＋4H＋ 4Fe3＋＋4H2O；②反应ⅲ．FeS2＋2Fe3＋ 3Fe2＋＋2S中硫元素的化合价由-1价升高到0价，Fe3＋中铁元素的化合价由+3价降为+2价，电子转移的数目为2e-。③ 观察上述反应，FeS2中的S元素最终转化为SO42-从煤炭中分离出来。

（3）SO2与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和Cl2。硫元素的化合价由+4价升高到+6价，氯元素的化合价由-1价升高到0价，因氧化反应与还原反应同时发生，而Cl、S元素的化合价均升高，所以有O2参与反应。

（4）生石灰（CaO）与SO2、氧气反应生成CaSO4，化学方程式为2SO2 + 2CaO + O2 = 2CaSO4。根据反应方程式知n(CaO)=n(S)=10 kg×1000g/kg×1.6% ÷32g/mol=5mol，m(CaO)=5mol×56g/mol=280g=0.28kg。

考点：考查二氧化硫的处理，酸雨的形成。