Question

16．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO₂的廢氣會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題，利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如下圖所示：
（1）天然海水呈堿性，寫出SO₂與過量海水中OH^-反應(yīng)的離子方程式：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（2）天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H₂SO₃分子，使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是
2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄（用化學(xué)方程式表示）．氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸．
（3）為進一步減少SO₂的污染餅變廢為寶，人們正在探索用CO還原SO₂得到單質(zhì)硫的方法來除去SO₂，該反應(yīng)涉及到的化學(xué)反應(yīng)為：
①SO₂+2CO═2CO₂+$\frac{1}{x}$S_x；②CO+$\frac{1}{x}$S═COS；③2COS+SO₂═2CO₂+$\frac{3}{x}$S_x．
化合物COS中，C元素的化合價為+4，反應(yīng)③中，每消耗1molSO₂，轉(zhuǎn)移電子4mol．

Answer 1

分析 天然海水呈堿性，將含SO₂的廢氣通入天然海水中，二氧化硫和氫氧根離子反應(yīng)生成亞硫酸根離子和水；通入氧氣將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，需中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸后才能排放，
（1）二氧化硫和過量氫氧根離子反應(yīng)生成亞硫酸根離子和水；
（2）根據(jù)氧氣將H₂SO₃氧化來分析；利用酸堿反應(yīng)分析混合的目的；
（3）C的非金屬性小于O和S，結(jié)構(gòu)式為O=C=S，C的化合價為+4價；反應(yīng)③中，S元素化合價（COS→S_x）由-2價變?yōu)?價、S元素化合價（SO₂→S_x）由+4價變?yōu)?價，該反應(yīng)中得失電子數(shù)為4，再結(jié)合二氧化硫和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系計算．

解答 解：（1）天然海水呈堿性，將含SO₂的廢氣通入天然海水中，二氧化硫和過量氫氧根離子反應(yīng)生成亞硫酸根離子和水，離子反應(yīng)方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（2）氧氣將H₂SO₃氧化為硫酸，該反應(yīng)為2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，是因中和稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺），
故答案為：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸；
（3）C的非金屬性小于O和S，COS的結(jié)構(gòu)和二氧化碳相似，結(jié)構(gòu)式為O=C=S，C的化合價為+4價，反應(yīng)③中，S元素化合價（COS→S_x）由-2價變?yōu)?價、S元素化合價（SO₂→S_x）由+4價變?yōu)?價，該反應(yīng)中得失電子數(shù)為4，每消耗1molSO₂，轉(zhuǎn)移電子為4mol，
故答案為：+4；4．

點評 本題考查了工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生含SO₂的廢氣處理的方法，利用酸堿中和反應(yīng)、物質(zhì)的氧化性來分析解答，明確元素化合價變化是解（3）關(guān)鍵，題目難度不大．