高考热点15　空气中SO2的测定与综合治理

高考热点15空气中SO2的测定与综合治理一、空气中二氧化硫含量的测定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H2O2二、SO2的综合治理2.工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”,可以将烟气中的SO2、NO转化为SO42-、NO3-。实验室利用模拟烟气(模拟烟气中SO2和NO的物质的量之比为1∶2)探究该方法“脱硫”“脱硝”的效果A.SO2与NaClO反应的离子方程式为ClO-+H2O+SO2===SO42-+2H+B.用此方法“脱硫”“脱硝”的最佳温度为50℃C.SO2的脱除率高于NO,原因是SO2的还原性比NO强且SO2易溶于水D.50℃时,吸收液中烟气转化生成的NO3-和Cl-的物质的量之比为1答案D解析由题意可知,二氧化硫与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠和硫酸,反应的离子方程式为ClO-+H2O+SO2===SO42-+2H++Cl-,A正确;由图可知,50℃时,SO2和NO的脱除率都是最高,所以“脱硫”“脱硝”的最佳温度为50℃,B正确;SO2的脱除率高于NO的原因是SO2的还原性强于NO,而且二氧化硫易溶于水,一氧化氮难溶于水,C正确;设烟气中SO2的物质的量为1mol、NO的物质的量为2mol,由图可知,50℃时,SO2的脱除率为100%、NO的脱除率为80%,由氮原子个数守恒可知,吸收液中烟气转化生成的NO3-的物质的量为2mol×80%=1.6mol,由得失电子数目守恒可知,吸收液中烟气转化生成的氯离子的物质的量为1mol×100%+2mol×80%×32=3.4mol,则吸收液中硝酸根离子与氯离子的物质的量之比为83.火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业,石灰石—石膏烟气脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。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;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2,下列有关说法正确的是()SO2――→H2SO3――→CaSO3――→CaSO4――→CaSO4·2H2O图1图2A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸收越快,吸收率越高B.石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,可粗略判断烟气脱硫效率的高低D.上述方法中用石灰石浆液吸收64gSO2理论上生成22gCO2答案C解析烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体二氧化硫的溶解度越小,部分二氧化硫不能被溶解,就会逸出溶液使吸收率降低,故A错误;石灰石浆液pH>5.7时,烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小,石灰石的浓度减小,脱硫效率随之下降,故B错误;脱硫后的气体是否残存二氧化硫,含多少,可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率,故C正确;分析得到总反应为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O+2CO2,1mol二氧化硫反应生成1mol二氧化碳,即每吸收64g二氧化硫理论上生成44g二氧化碳,故D错误。二氧化硫尾气处理的四种方法方法一:钙基固硫法工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为S+O2SO2,CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,吸收SO2总反应的化学方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。方法二:氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)。方法三:钠碱脱硫法钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。方法四:双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用