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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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考点分析:
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某化学课外小组所做实验的示意图如图所示:图中“→”表示气体流向,M是一种纯净而干燥的气体,Y为另一种气体,E内有红棕色气体产生,实验所用物质只能由下列物质中选取:Na2CO3Na2O2NaClNa2OCaCl2、(NH4)2CO3、碱石灰等固体及蒸馏水。据此实验,完成下列填空:

(1)A中所用装置的主要仪器和药品是______________________

(2)B中所选的干燥剂是________,其作用是______________________________

(3)C中发生的主要反应的化学方程式:________________________________

(4)制取Y气体的D装置所用的主要仪器是__________________________。制取Y气体的化学方程式是________________________

(5)F中发生反应的化学方程式为__________________________

 

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在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行如下实验探究,将适量的蔗糖放入烧杯中,加几滴水,搅拌均匀,然后加入浓硫酸,生成黑色物质。请回答下列问题:

(1)生成的这种黑色物质(单质)(填化学式)____________________

(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的污染物之一,这种刺激性气味气体为(填化学式)_________,反应的化学方程式为________

(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有(填字母) _______

A.酸性  B.吸水性

C.脱水性  D.强氧化性

(4)(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中,可以看到品红溶液_______,说明这种气体有______性;将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入氯水中,发生反应的化学方程式为_______

(5)能否用澄清石灰水鉴别(2)中产生的两种气体 (不能”)________,若不能,请写出两种可以鉴别这两种气体的试剂:________________

 

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在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见下图。按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体为

A.SO2 B.SO3O2  C.SO2O2 D.SO2SO3

 

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常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时,S8会转化为S6S4S2等。当温度达到750 ℃时,硫蒸气主要以S2形式存在(92%)。下列说法中正确的是

A.S8转化为S6S4S2属于物理变化

B.不论哪种硫分子,完全燃烧时都生成SO2

C.S2S4S6S8互称同位素

D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2

 

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下列各组物质均在试管里进行反应,反应过程中,在试管口观察不到红棕色气体出现的是(  )

A.浓硝酸和铜片共热 B.浓硫酸和铜片共热

C.稀硝酸和铜片共热 D.浓硫酸和硝酸钾晶体、铜片共热

 

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