Question

10．煙氣脫硫是控制二氧化硫污染的主要技術(shù)手段．利用海水脫硫是一種有效的方法，海水呈弱堿性，主要含有Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、HCO₃^-等離子，海水脫硫的工藝流程如圖所示：
（1）在吸收塔中海水吸收燃煤煙氣中的SO₂達(dá)到煙氣脫硫目的，將吸收煙氣后的海水在曝氣池中與空氣充分接觸，發(fā)生下列反應(yīng)：O₂+2H₂SO₃═2H₂SO₄
①上述反應(yīng)方程式中硫或S元素被氧化，反應(yīng)每消耗1mol的O₂轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為4N_A個(gè)．
②在曝氣池中通入空氣后的海水與天然海水相比，離子濃度增大是B．
A．Cl^-          B．SO₄^2-          C．Br^-          D．HCO₃^-
（2）在稀釋池中天然海水主要含有的離子中的一種可以繼續(xù)中和稀釋池多余的H⁺，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O．
（3）利用海水吸收燃煤煙氣中SO₂的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生新的污染物（任寫一項(xiàng)）．
（4）測(cè)定稀釋池中SO₄^2-濃度：取200mL被測(cè)溶液，加入足量的BaCl₂溶液，再加入稀鹽酸，過(guò)濾，洗滌，烘干，稱量沉淀質(zhì)量為2.33g，則該溶液中SO₄^2-濃度為0.05mol•L^-1．
（5）實(shí)驗(yàn)室少量的SO₂可以用酸性高錳酸鉀溶液吸收，請(qǐng)完成下列方程式：
2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O-2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺

Answer 1

分析 （1）①被氧化的元素化合價(jià)升高；
②含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃、HSO₃^-等氧化為SO₄^2-，硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會(huì)生成酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，HCO₃^-會(huì)減少；
（2）酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-；
（3）二氧化硫被氧化生成硫酸根；
（4）n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol；
（5）根據(jù)化合價(jià)升降法即可配平化學(xué)方程式．

解答 解：（1）①硫化合價(jià)升高被氧化，反應(yīng)每消耗1mol的O₂轉(zhuǎn)移的電子的唔物質(zhì)的量為4mol，數(shù)目為4N_A個(gè)，故答案為：硫或S；4N_A；
②含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，向曝氣池中通入空氣的目的是把H₂SO₃等氧化為SO₄^2-，硫酸根濃度肯定增大，天然海水呈弱堿性，通入空氣后曝氣池中的海水會(huì)生成酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，HCO₃^-會(huì)減少，Cl^-與Br^-濃度不變，故答案為：B；
（2）酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，離子方程式為H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O，故答案為：H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O；
（3）二氧化硫被氧化生成硫酸根，不產(chǎn)生新的污染物，故答案為：不產(chǎn)生新的污染物；
（4）n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，SO₄^2-濃度為$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05mol•L^-1，故答案為：0.05；
（5）Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià)，降低5價(jià)；S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，升高了2價(jià)，最小公倍數(shù)為10，然后用觀察法配平其它系數(shù)，該離子反應(yīng)為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2；5；2；2；5；4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硫及其化合物的化學(xué)性質(zhì)及化學(xué)方程式的配平，注意物質(zhì)的性質(zhì)與發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)即可解答，題目難度不大．