Question

【题目】脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种．
（1）利用本生（Bunsen）热化学循环吸收SO2工艺由下列三个反应组成： 2H2（g）+O2（g）═2H2O（I）△H1=﹣572kJmol﹣1
2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H2=+10kJmol﹣1
2H2SO4（I）═2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g）△H3=+462kJmol﹣1
则得SO2（g）+I2（g）+2H2O（I）═2HI （g）+H2SO4（I）△H=kJmol﹣1
（2）氧化锌吸收法．配制ZnO悬浊液，在吸收塔中封闭循环脱硫．测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图1所示；溶液中部分微粒与PH的关系如图2所示．
①为提高SO2的吸收效率η，可采取的措施有：增大悬浊液中ZnO的量、 ．
②图1中的pH﹣t曲线ab段发生的主要化学方程式为
③pH=7时，溶液中 =
（3）如图3所示，利用惰性电解电解含SO2的烟气回收S及H2SO4 ， 以实现废物利用．
①阴极的电极反应式为 ．
②每处理含19.2g SO2的烟气，理论上回收S、H2SO4的物质的量分别为、 ．

Answer 1

【答案】
（1）+45
（2）调节溶液的pH至6.8以上；ZnSO3+SO2+H2O=Zn（HSO3）2；
（3）SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O；0.1mol；0.2mol
【解析】解：（1）①2H2（g）+O2（g）═2H2O（I）△H1=﹣572kJmol﹣1②2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H2=+10kJmol﹣1③2H2SO4（I）═2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g）△H3=+462kJmol﹣1结合盖斯定律计算，（①+2×②+③）× 得到热化学方程式为：2HI （g）+H2SO4（I）=SO2（g）+I2（g）+2H2O（I）△H=﹣45KJ/mol，方向改变得所需热化学方程式：SO2（g）+I2（g）+2H2O（I）═2HI （g）+H2SO4（I）△H=+45KJ/mol，
所以答案是：+45；（2）①增大悬浊液中ZnO的量，可以充分吸收二氧化硫，从而提高吸收效率，根据图1中吸收效率与溶液的Ph关系看，溶液的pH越低，吸收效率越低，为提高SO2的吸收效率η，增大悬浊液中ZnO的量，溶液的pH在6.8以上时吸收效率最增大，
所以答案是：调节溶液的pH至6.8以上；②段溶液的pH介于4～6之间，结合图2可知，该pH条件下溶液中主要存在亚硫酸氢根离子，则pH﹣t曲线ab段发生的主要反应为：ZnSO3+SO2+H2O=Zn （HSO3）2 ，
所以答案是：ZnSO3+SO2+H2O=Zn（HSO3）2；③根据图2可知，当溶液的pH=7时，溶液的亚硫酸氢根离子和亚硫酸根离子相同，物质的量之比图形中可知为1：1，ZnSO3 ， Zn（HSO3）2按照1：0.5混合，锌离子和亚硫酸根离子物质的量之比= ，
所以答案是： ；（3）①阴极上是二氧化硫得到电子生成硫单质，电极反应为：SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O，
所以答案是：SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O； ②每处理含19.2g SO2的烟气物质的量= =0.3mol，阴极上是二氧化硫得到电子生成硫单质，电极反应为：SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O，阳极电极反应为：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+ ， 电子守恒得到S～2H2SO4～4e﹣ ，
理论上回收S、H2SO4的物质的量分别为0.1mol，0.2mol，
所以答案是：0.1mol、0.2mol．