Question

[化學(xué)--選修2化學(xué)與技術(shù)]二氧化硫在工業(yè)制硫酸中有著重要作用，但又是煤燃燒的有害氣體．按“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的模式，就是要將SO₂收集起來(lái)，把它變?yōu)橛杏玫臇|西．
（1）某空氣監(jiān)測(cè)是根據(jù)SO₂和溴水的定量反應(yīng)來(lái)測(cè)定SO₂的含量．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）若每次取樣的空氣為200mL，通入足量的溴水中，測(cè)得平均有2.408×10¹⁸個(gè)電子轉(zhuǎn)移，則SO₂的含量為

 

mg?L^-1，若規(guī)定空氣中SO₂含量不得超過(guò)0.02mg?L^-1，則樣氣是否符合大氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

 

（填“符合”或“不符合”）．
（3）向氯酸鈉的酸性水溶液中通入二氧化硫，該反應(yīng)中氧化過(guò)程的反應(yīng)式為：SO₂+2H₂O-2e^-→SO₄^2-+4H⁺；向亞氯酸鈉（NaClO₂）固體中通入用空氣稀釋的氯氣，該反應(yīng)中還原過(guò)程的反應(yīng)式為：Cl₂+2e^-→2Cl^-．在上述兩個(gè)反應(yīng)中均會(huì)生成產(chǎn)物X，則X的化學(xué)式為

 

．
A． NaClO    B．NaClO₄    C．HClO    D．ClO₂
（4）在硫酸工業(yè)制法中，下列敘述正確的是

 

．
A．硫鐵礦燃燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中反應(yīng)
B．從沸騰爐出來(lái)的氣體要凈化，因?yàn)闋t氣中的SO₂會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)
C．SO₂氧化成SO₃要用催化劑，這樣可提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
D．SO₃用98.3%的濃硫酸來(lái)吸收，目的是為了防止形成酸霧，以提高SO₃吸收效率
（5）如表是壓強(qiáng)對(duì)SO₂平衡轉(zhuǎn)化率的影響

壓強(qiáng)MPa 轉(zhuǎn)化率% 溫度℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9

對(duì)于SO₂轉(zhuǎn)化SO₃的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可使轉(zhuǎn)化率

 

（填“增大”、“減少”或“不變”），但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件，理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）SO₂具有還原性，Br₂具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）根據(jù)化合價(jià)變化規(guī)律來(lái)分析；
（4）A、依據(jù)反應(yīng)物之間的接觸面積越大反應(yīng)速率越快的原理，送進(jìn)沸騰爐的礦石要粉碎成細(xì)小的礦粒，增大礦石跟空氣的接觸面積，使之充分燃燒；
B、氣體中含有雜質(zhì)能使催化劑發(fā)生中毒；
C、依據(jù)催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡；
D、若用水或稀硫酸吸收，輕易形成酸霧，且吸收速度慢；
（5）根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響；由題目信息可知根時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)SO₂的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失．

解答：解：（1）SO₂具有還原性，Br₂具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=2H₂SO₄+2HBr，故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=2H₂SO₄+2HBr；
（2）n（e^-）=

2.408×10 18

6.02×10 23

mol=4×10^-6mol，則n（SO₂）=

1

2

n（e^-）=2×10^-6mol，m（SO₂）=2×10^-6mol×64g/mol=1.28×10^-4g，SO₂的含量為：

1.28×10-1mg

0.2L

=0.64mg/L，不符合大氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，
故答案為：0.64；不符合；
（3）向氯酸鈉（NaClO₃）的酸性水溶液中通入二氧化硫，SO₂被氧化，則NaClO₃被還原降價(jià)，生成物種中Cl氧化態(tài)低于NaClO₃（+5價(jià)）；向亞氯酸鈉（NaClO₂）固體中通入用空氣稀釋的氯氣，Cl₂被還原，則NaClO₂被氧化升價(jià)，生成物種中Cl氧化態(tài)高于NaClO₂（+3價(jià)）則共同物種Cl氧化態(tài)為+4，故選：D；
（4）A、增大反應(yīng)物濃度、增大反應(yīng)物間接觸面積，能提高反應(yīng)速率并使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，以充分提高原料利用率，故A錯(cuò)誤；
B、氣體中含有雜質(zhì)能使催化劑發(fā)生中毒失去活性，不是因?yàn)闋t氣中的SO₂會(huì)與雜質(zhì)反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，所以SO₂氧化為SO₃時(shí)需要使用催化劑，這樣可以加快其反應(yīng)速率，不可提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；
D、不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的濃硫酸，若用水或稀硫酸吸收，輕易形成酸霧，且吸收速度慢，故D正確；
故選：D；
（5）對(duì)于SO₂轉(zhuǎn)化SO₃的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可使平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，此時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)SO₂的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失，
故答案為：增大；常壓下，SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)SO₂的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查二氧化硫的性質(zhì)，涉及氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡等知識(shí)，題目難度中等，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累．