Question

SO₂是主要大氣污染物，脫硫技術能有效控制SO₂對空氣的污染．
（1）將硫鐵礦和焦炭放在煉硫爐中，在有限空氣中燃燒，發(fā)生下列反應：3FeS₂+12C+8O₂=Fe₃O₄+12CO+6S，生成3mol硫，被氧化物質的物質的量為

 

（2）海水呈弱堿性，主要含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、HCO₃^-等離子．含SO₂的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如下圖所示：

①向曝氣池中通入空氣的目的是

 

．
②通入空氣后曝氣池中海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是

 

．
a．Cl^-       b．SO₄^2-        c．Br^-        d．HCO₃^-
（3）長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化，請設計實驗證明一份亞硫酸鈉是否被氧化，請寫出實驗步驟，現(xiàn)象和結果

 

．
   某化學興趣小組為了測定某無水Na₂SO₃被氧化的程度，進行如圖實驗：準確稱量Na₂SO₃樣品mg，并設計如圖所示的實驗裝置，進行相關實驗：

①實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，打開活塞P 從導管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是

 

②裝置C 盛放的物質是裝置E 盛放的物質是

 

③若實驗前后裝置D 的質量差為ng，則樣品中Na₂SO₃的質量分數(shù)的表達式為

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,海水資源及其綜合利用

專題：

分析：（1）依據(jù)元素化合價變化，元素化合價升高的被氧化，鐵元素化合價+2價變化為+

8

3

價，碳元素化合價0價變化為+2價，硫元素化合價-1價變化為0價，依據(jù)氧化還原反應電子守恒計算，生成6molS被氧化物質物質的量15mol；
（2）①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-；
②由上一問可知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生成酸性物質會消耗HCO₃^-，HCO₃^-會減少；
（3）長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化為硫酸鈉，利用和過量酸反應后加入氯化鋇溶液生成沉淀證明被氧化；
①打開活塞P 從導管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的把生成的二氧化硫全部趕入D裝置吸收；
②裝置C是濃硫酸，用來干燥氣體吸收水蒸氣，D為堿石灰吸收生成的二氧化硫；
③若實驗前后裝置D 的質量差為ng，增大的質量為二氧化硫質量，依據(jù)元素守恒計算亞硫酸鈉質量得到質量分數(shù)．

解答： 解：（1）3FeS₂+12C+8O₂=Fe₃O₄+12CO+6S，依據(jù)元素化合價變化，元素化合價升高的被氧化，鐵元素化合價+2價變化為+

8

3

價，碳元素化合價0價變化為+2價，硫元素化合價-1價變化為0價，依據(jù)氧化還原反應電子守恒計算，生成6molS被氧化物質物質的量15mol，則生成3mol硫，被氧化物質的物質的量為7.5 mol；
故答案為：7.5 mol；
（2）①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-，故答案為：將H₂SO₃、HSO₃^-等氧化為SO₄^2-；
②由上一問可知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生成酸性物質會消耗HCO₃^-，HCO₃^-會減少，故答案為：bd；
（3）長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化為硫酸鈉，利用和過量酸反應后加入氯化鋇溶液生成沉淀證明被氧化，取少量樣品放入潔凈的試管中，加稀鹽酸溶解后，繼續(xù)加鹽酸至溶液呈酸性，加入氯化鋇溶液，若有沉淀生成則說明亞硫酸鈉已被氧化；若沒有沉淀生成，則說明要硫酸鈉沒有被氧化；
故答案為：取少量樣品放入潔凈的試管中，加稀鹽酸溶解后，繼續(xù)加鹽酸至溶液呈酸性，加入氯化鋇溶液，若有沉淀生成則說明亞硫酸鈉已被氧化；若沒有沉淀生成，則說明要硫酸鈉沒有被氧化；
①實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，打開活塞P 從導管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是使生成SO₂全部進入D 中，保證實驗的準確性；
故答案為：使生成SO₂全部進入D 中，保證實驗的準確性；
②樣品加入稀硫酸反應生成氣體，裝置C是濃硫酸，用來干燥氣體吸收水蒸氣，D為堿石灰吸收生成的二氧化硫，故答案為：濃硫酸、堿石灰；
③若實驗前后裝置D 的質量差為ng，二氧化硫質量為ng，物質的量=

ng

64g/mol

，依據(jù)硫元素守恒計算得到樣品中Na₂SO₃的質量分數(shù)的表達式為=

n 64 mol×126g/mol

mg

×100%=

126n

64m

×100%，故答案為：

126n

64m

×100%．

點評：本題考查了物質成分的實驗設計分析，實驗驗證的方法應用，主要是實驗基本 操作，物質性質的分析應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．