高中化学人教版大单元二　第五章　热点强化8　SO2的测定及治理

热点强化8SO2的测定及治理一、二氧化硫的测定1.某探究小组利用下列方法测定空气中二氧化硫的含量。方案Ⅰ：用如图装置测定SO2的含量。(1)①装置中导管末端连接一个多孔球泡，其作用是。②该装置中SO2与碘(I2)溶液发生反应的化学方程式为。③若空气流速为VL·min－1，当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时，耗时10min，则该空气样品中SO2的含量是mg·L－1(用含V的最简表达式表示)。方案Ⅱ：设计如下实验流程测定44.8L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。(2)①W溶液可以是(填字母)。A.H2O2溶液B.KMnO4溶液(硫酸酸化)C.溴水D.稀硫酸②该混合气体中二氧化硫的体积分数为(用含m的代数式表示)。答案(1)①增大接触面积，加快吸收速率，使SO2被充分吸收②SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI③64(2)①AC②m466解析(1)③当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时，消耗二氧化硫的物质的量为0.1L×0.1mol·L－1=0.01mol；若空气流速为VL·min－1，耗时10min，则该空气样品中SO2的含量是0.01mol×6.4×104mg·mol-110VL=64Vmg·L－1。(2)①固体为硫酸钡，所以W具有氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸，W溶液可以是H2O2溶液或溴水；②2.[2024·山东，19(2)(3)(4)]利用“燃烧⁃碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。实验过程如下：①加样，将amg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的0.002000mol·L－1KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3＋5KI＋6HCl=3I2＋6KCl＋3H2O，使溶液显浅蓝色。②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退－变蓝”不断变换，直至终点。回答下列问题：(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是。(3)该滴定实验达终点的现象是；滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，样品中硫的质量分数是(用代数式表示)。(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是；若滴定过程中，有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会(填“偏大”“偏小”或“不变答案(2)浓硫酸防止倒吸(3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色19.20Va%(4)催化剂通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO解析由题中信息可知，利用“燃烧⁃碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。(2)装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置磨砂浮子，相当于单向阀，能起到防倒吸的作用。(3)由S元素守恒及SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI、KIO3＋5KI＋6HCl=3I2＋6KCl＋3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液VmL，则n(KIO3)=V×10－3L×0.002000mol·L－1=2.000×10－6Vmol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.000×10－6Vmol=6.000×10－6Vmol，样品中硫的质量分数是6.000×10-6Vmol×32g·mol-1a×10-3g×100%=19.20Va%。(4)粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量IO3-不经I2直接将SO2氧化成二、SO2尾气的治理3.下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。方法Ⅰ用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4方法Ⅱ用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫方法Ⅲ用Na2SO3溶液吸收SO2(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2转化为NH4HSO3，反应的化学方程式依次为、。(2)用方法Ⅰ脱硫时，能提高SO2去除率的措施有(填字母)。A.增大氨水浓度B.升高反应温度C.使燃煤烟气与氨水充分接触D.通入空气使HSO3-转化为(3)采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，结合离子方程式简述原因：。(4)方法Ⅱ中CO、H2还原SO2反应的化学方程式分别为、。(5)对方法Ⅲ吸收液再生的方法有多种，加热可使吸收液再生，其反应的化学方程式为。答案(1)2NH3·H2O＋SO2=(NH4)2SO3＋H2O(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3(2)AC(3)燃煤烟气中大量的CO2虽然能被氨水吸收生成NH4HCO3，但由于亚硫酸的酸性强于碳酸，故SO2会与NH4HCO3反应生成NH4HSO3，离子方程式为HCO3-＋SO2=CO2＋(4)2CO＋SO2S＋2CO22H2＋SO2S＋2H2O(5)2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O4.我国大、中型火电厂的脱硫系统大多采用石灰石⁃石膏法工艺，基本流程如图。(1)流程图中涉及的主要反应的化学方程式：、、。(2)研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响。①当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图所示，当石灰石浆液pH>5.7时，脱硫效率降低的原因可能是。②燃煤烟