Question

SO₂是主要大氣污染物，脫硫技術(shù)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(yīng)：3FeS₂+12C+8O₂=Fe₃O₄+12CO+6S，生成3mol硫，被氧化物質(zhì)的物質(zhì)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?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明一份亞硫酸鈉是否被氧化，請寫出實(shí)驗(yàn)步驟，現(xiàn)象和結(jié)果

 

．
   某化學(xué)興趣小組為了測定某無水Na₂SO₃被氧化的程度，進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱量Na₂SO₃樣品mg，并設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

①實(shí)驗(yàn)中待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后，打開活塞P 從導(dǎo)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(zhì)是裝置E 盛放的物質(zhì)是

 

③若實(shí)驗(yàn)前后裝置D 的質(zhì)量差為ng，則樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)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(jià)變化，元素化合價(jià)升高的被氧化，鐵元素化合價(jià)+2價(jià)變化為+

8

3

價(jià)，碳元素化合價(jià)0價(jià)變化為+2價(jià)，硫元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒計(jì)算，生成6molS被氧化物質(zhì)物質(zhì)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(huì)生成酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，HCO₃^-會(huì)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(yīng)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(dǎo)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(shí)驗(yàn)前后裝置D 的質(zhì)量差為ng，增大的質(zhì)量為二氧化硫質(zhì)量，依據(jù)元素守恒計(jì)算亞硫酸鈉質(zhì)量得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

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

8

3

價(jià)，碳元素化合價(jià)0價(jià)變化為+2價(jià)，硫元素化合價(jià)-1價(jià)變化為0價(jià)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒計(jì)算，生成6molS被氧化物質(zhì)物質(zhì)的量15mol，則生成3mol硫，被氧化物質(zhì)的物質(zhì)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(huì)生成酸性物質(zhì)會(huì)消耗HCO₃^-，HCO₃^-會(huì)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(yīng)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(shí)驗(yàn)中待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后，打開活塞P 從導(dǎo)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(jìn)入D 中，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
故答案為：使生成SO₂全部進(jìn)入D 中，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
②樣品加入稀硫酸反應(yīng)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(shí)驗(yàn)前后裝置D 的質(zhì)量差為ng，二氧化硫質(zhì)量為ng，物質(zhì)的量=

ng

64g/mol

，依據(jù)硫元素守恒計(jì)算得到樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為=

n 64 mol×126g/mol

mg

×100%=

126n

64m

×100%，故答案為：

126n

64m

×100%．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)成分的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法應(yīng)用，主要是實(shí)驗(yàn)基本 操作，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．