Question

【题目】我国长江以南部分地区是世界三大酸雨区之一。某化学兴趣小组围绕酸雨的形成及燃煤电厂脱硫处理等问题进行探究。

I 模拟酸雨的形成

（查阅资料）

SO2转化为H2SO4的一条路径为：

（操作步骤）

①组装仪器，检查装置气密性，装入药品。

②打开装置A中漏斗的活塞，启动装置B中的搅拌器，记录数据并绘图。

③待pH值稳定在3.73左右，打开装置C中漏斗的活塞。

④待pH值稳定在3.67左右，用注射器向气球a中注入H2O2溶液。

（问题讨论）

（1）装置A中发生的反应为Na2SO3+H2SO4（浓）===Na2SO4+SO2↑+H2O，其中Na2SO3中硫元素的化合价为______。装置C中发生反应的化学方程式为______。图1装置中安装气球的主要目的是______。

（2）向H2SO3中通入O2，H2SO3被氧化成酸性更强的H2SO4，但图2中pH变化不明显，这既与O2的氧化能力有关，又与氧气______的性质有关。注入H2O2溶液后，pH值明显降低，说明H2O2的氧化性比O2______（填“强”或“弱”）。

II 脱硫与SO2含量测定

（3）在燃煤中添加石灰石，SO2与石灰石、O2反应，生成硫酸钙和一种对环境无污染的气体，反应的化学方程式为______。下列措施能提高脱硫效率的是______。

A 无限延长脱硫时间 B 适当增加石灰石的用量

C 把工厂烟囱造得尽可能高 D 将石灰石和原煤粉碎并混合均匀

（4）已知燃煤电厂SO2排放标准为35mg/m3。小组同学设计图3装置进行实验：打开活塞D，将某燃煤电厂废气经气体流量计通入装置F（发生的反应为SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4），当碘水由蓝色褪为无色时，关闭活塞D，读出废气累计流量为3m3，若碘水中碘（I2）的质量为0.6g，计算该废气中SO2含量为______mg/m3（保留到小数点后一位），该厂废气______（填“符合”或“不符合”）排放标准。若装置F中蓝色消失后，没有及时关闭活塞D，测得的SO2含量将______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

III 知识拓展

自然界中的臭氧（O3）和H2O2能氧化H2SO3，大气污染物中含Fe、Cu、Mn、V的化合物能加快酸雨形成，一天内可在高空扩散700 多公里，所以酸雨不仅是区域性的危害，也是周边地区甚至跨国境的危害。

（5）由资料可知，大气中Fe、Cu、Mn、V的化合物可能充当了______的角色。

Answer 1

【答案】+4 2H2O22H2O+O2↑ 平衡（或调节）装置内气压 不易溶于水 强 2CaCO3+2SO2+O2==2CaSO4+2CO2 BD 50.4 不符合 偏低 催化剂

【解析】

（1）钠元素显+1价，氧元素显-2价是，设其中硫元素的化合价为x，则：（+1）×2+2x+（-2）×3=0，x=+4；C装置中是过氧化氢和二氧化锰混合生成氧气和水，反应的方程式为：2H2O22H2O+O2；图1装置中安装气球的主要目的是平衡（或调节）装置内气压。

故填：+4；2H2O22H2O+O2；平衡（或调节）装置内气压；

（2）向H2SO3中通入O2，H2SO3被氧化成酸性更强的H2SO4，但图2中pH变化不明显，这既与O2的氧化能力有关，又与氧气不易溶于水的性质有关。注入H2O2溶液后，pH值明显降低，说明H2O2的氧化性比O2强。

故填：不易溶于水；强；

（3）SO2与碳酸钙和O2反应，生成硫酸钙和一种对环境无污染的气体为二氧化碳，反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2==2CaSO4+2CO2。适当增加石灰石的用量和将石灰石和原煤粉碎并混合均匀能提高脱硫效率。

故填：2CaCO3+2SO2+O2==2CaSO4+2CO2；BD；

（4）设3m3废气中含有二氧化硫的质量为x，

股每立方米空气中含有二氧化硫的质量为；

50.4mg/m3＞35mg/m3，不符合排放标准；若装置F中蓝色消失后，没有及时关闭活塞D，测得的SO2含量将偏低。

故填：50.4；不符合；偏低；

（5）由资料可知，大气中Fe、Cu、Mn、V的化合物可能充当了催化剂的角色。

故填：催化剂。