Question

工厂烟道气中SO₂直接排放到空气中会形成酸雨污染环境．利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程见图1：

（1）常温下，无污染天然海水pH约为8，呈

 

性．
（2）天然海水吸收了含硫烟气后，要用O₂进行氧化处理，其反应的化学方程式为

 

．
（3）为研究脱硫率与温度、含硫烟气SO₂浓度的关系，实验结果如下：

实验序号	温度（K）	含硫烟气SO2浓度（10-6mol．l-1）	脱硫率（%）
Ⅰ	298	400	99.5
Ⅱ	T	500	97.1
Ⅲ	313	400	94.3

则T=

 

．由表中实验数据可得出的结论是

 

．
（4）为测定某工厂烟道气中SO₂的含量，使16.00L烟道气缓慢通过1.00L水，设SO₂完全被吸收，且溶液体积不变．取出20.00mL溶液，加入2～3滴淀粉溶液后，用1.18×10^-3mol?L^-1的饱和碘水（密度为1g?cm^-3）滴定，消耗19.07mL时溶液出现蓝色，则该厂烟道气中SO₂的含量为

 

mg?L^-1．
（5）目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硫（SO₂）方法，其脱硫机理如图2，脱硫率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图3．
①该脱硫源理总反应的化学方程式为

 

．
②为达到最佳脱硫效果，应采取的反应条件是

 

．

Answer 1

分析：（1）pH约为8，应呈碱性；
（2）天然海水吸收了含硫烟气后，含有亚硫酸，具有还原性，可被氧气氧化生成硫酸；
（3）脱硫率与温度、含硫烟气SO₂浓度的关系，应在相同温度比较不同浓度的影响，以及相同浓度不同温度的影响；
（4）反应的方程式为SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，根据方程式计算；
（5）由图2可知以乙烯作为还原剂的脱硫最终生成S、二氧化碳和水；由图2可知，最佳脱硫效果应是b曲线且温度不能太高．

解答：解：（1）pH约为8，应呈碱性或弱碱性，故答案为：碱或弱碱；
（2）天然海水吸收了含硫烟气后，要用O₂进行氧化处理，氧气将H₂SO₃氧化为硫酸，该反应为2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄，故答案为：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；
（3）脱硫率与温度、含硫烟气SO₂浓度的关系，应在相同温度比较不同浓度的影响，以及相同浓度不同温度的影响，则T应为298K，由表中数据可知得出的结论是在其它条件不变，温度为298K时比313K脱硫效率高，含硫烟气浓度400时比500时脱硫效率高或温度越低、含硫烟气浓度较低时有利于脱硫效率，
故答案为：298；在其它条件不变，温度为298K时比313K脱硫效率高，含硫烟气浓度400时比500时脱硫效率高或温度越低、含硫烟气浓度较低时有利于脱硫效率；
（4）n（I₂）=1.18×10^-3mol?L^-1×19.07×10^-3L=22.50×10^-6mol，
由方程式SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI可知，n（SO₂）=22.50×10^-6mol，
则16.00L烟道气中含有的n（SO₂）=22.50×10^-6mol×

1000

20

=1.125×10^-3mol，
质量为1.125×10^-3mol×64g/mol=7.2×10^-2g=72mg，
所以则该厂烟道气中SO₂的含量为

72mg

16L

=4.5mg/L，
故答案为：4.5；
（5）①由图2可知以乙烯作为还原剂的脱硫最终生成S、二氧化碳和水，反应的方程式为2SO₂+3O₂+2C₂H₄

催化剂  .

2S+2CO₂+2H₂O，
故答案为：2SO₂+3O₂+2C₂H₄

催化剂  .

2S+2CO₂+2H₂O；
②由图2可知，最佳脱硫效果应是b曲线且温度不能太高，应选择350℃最合适，故答案为：350℃，负载率3.0%．

点评：本题以二氧化硫的污染为载体综合考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，足以把握题给信息，答题时注意审题，难度中等．