Question

SO₂是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中SO₂的最高浓度限值如下表：大气中SO₂三级标准浓度限值

	浓度限值[mg/(m3空气)]
	一级标准	二级标准	三级标准
年日平均	0.02	0.06	0.10
日平均	0.05	0.15	0.25
任何一次	0.15	0.50	0.70

注：“年日平均”为任何一年的平均浓度均值不许超过的限值；“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值；“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
小题1:据报道，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO₂的含量高达3.8mg/（m³空气），烟尘达4.5mg/（m³空气），居民健康普遍受到危害，4天之内死亡人数约4000，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。大气中的SO₂将直接危害陆生高等植物的____组织，大气中SO₂超标最容易影响人的_______系统而患疾病，而河流中鱼类死亡与SO₂造成大气污染所形成______有关。
小题2:某空气污染监测仪是根据SO₂和Br₂水的定量反应来测定空气中的SO₂含量的。反应的溴来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO₂的含量时，一天中作了三次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以1.5×10^-4m³.min^-1的流速进入电解池的阳极室，从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10^-6A、9.25×10^-6A 、8.12×10^-6A，每次都能够保持电解池中Br₂浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应（设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为1.6×10^-19C）。
写出此监测过程中发生反应的化学方程式。计算该地区空气中二氧化硫的含量有没有达到大气质量标准？
小题3:当大气中SO₂污染较严重时，目前有一种降低其危害的方法是用直升飞机喷撒白垩粉，其化学方程式为___________________。
小题4:某火力发电厂所在地有较丰富的碳酸钙矿和菱镁矿，若该发电厂以含硫重油作燃料，请就地取材提出三种化学反应原理与上一小题不同的“脱硫”方法（用化学方程式表示，）：
第一种______________；第二种______________；第三种______________。
小题5:某10 ⁶ kW火力发电厂以重油为燃料。以含硫3.5%的重油为燃料，重油使用量为0.18   dm^3.kW^-1.h^-1（重油的密度为0.95g^.cm³）。该厂开工率（每年实际运转天数）为80%，对烟道气的脱硫效率为90%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO₂能生成多少吨石膏（CaSO₄·2H₂O）？

Answer 1

小题1:叶；呼吸系统；酸雨
小题2:2KBr+2H₂O2KOH+H₂↑+Br₂；没有达到大气质量标准（详见解析）
小题3:2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂
小题4:详见解析
小题5:2.0×10⁵ t  CaSO₄·2H₂O，详见解析

小题1:从化学、生物学科中学过有关的基础知识，很容易答出SO₂易破坏植物的叶组织，SO₂最易影响人的呼吸系统，SO₂污染大气后形成酸雨严重时会使湖泊、河流中鱼类等死亡。
小题2:根据电解原理可写出电解KBr溶液的化学方程式为
2KBr+2H₂O2KOH+H₂↑+Br₂                
再根据SO₂的性质可写出SO₂跟Br₂水反应的化学方程式：
 Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr
当I=8.56×10^-6A时
n(e)= (8.56×10^-6)/(1.6×10^-19×6.02×10²³)=8.89×10^-11(mol)
根据反应的化学式可得出，当电极上有2mol电子通过时就有1molSO₂参加反应，所以大气中SO₂的含量为：
（8.89×10^-11×60×64×10³）/（1.5×10^-4×2）=0.576[mg/(m³空气)]
依次可算得当I= 9.25×10^-6A 时，大气中SO₂的含量为0.608 [mg/(m³空气)]；当I= 8.12×10^-6A时，大气中SO₂含量为0.554[mg/(m³空气)]。
对照标准，虽每次取样的测试结果没有超过0.70[mg/(m³空气)],但日平均值没有达标，所以从SO₂含量角度看被监测地区的大气没有达到大气质量标准。
小题3:联系碳酸和亚硫酸的酸性强弱及亚硫酸盐的还原性就可写出有关的化学方程式：
2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂
小题4:用煅烧石灰石制得生石灰，再制成石灰桨，用石灰桨浊液来吸收SO₂ 
2Ca(OH)₂+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O
煅烧菱镁矿，制氧化镁，用氧化镁浊液来吸收SO₂：
2Mg(OH)₂+2SO₂+O₂=2MgSO₄+2H₂O
用氢氧化钠溶液来吸收，再用石灰使氢氧化钠再生，氢氧化钠溶液可循环使用，消耗掉的是石灰：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O， Na₂SO₃+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+2NaOH。
小题5:每1molS从理论上可生成1mol CaSO₄^.2H₂O ,设可制得xt即：         S                              CaSO₄·2H₂O
32（t）                               172(t)
360×24×80%×10⁶×0.18×0.95×10³×10^-6×3.5% ×90% (t)   x (t)
得x =2.0×10⁵（t）
可制得2.0×10⁵吨CaSO₄·2H₂O。