Question

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因．工业上有多种方法可以减少SO₂的排放．

（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO₂转化成硫酸钙．该反应的化学方程式是

 

．
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液．
①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO₃时，两种吸收液体积比V（Na₂SO₃）：V（NaOH）=

 

．
②NaOH溶液吸收了足量的SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是

 

．
（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液．为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略图1、图2，气密性已检验）：
已知：Na₂SO₃（固体）+H₂SO₄（浓） 

△   .

 Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀．甲同学认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂
溶液可做SO₂吸收液．乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：

 

①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl₂溶液反应生成BaSO₄沉淀．
②为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：
反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去．
③试管B中试剂是

 

溶液；滴加浓硫酸之前的操作是

 

．
④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是

 

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Answer 1

考点：二氧化硫的污染及治理,性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式；
（2）①根据Na₂SO₃+SO₂+H₂O═2NaHSO₃，NaOH+SO₂═NaHSO₃分析解答；
②NaOH溶液吸收了足量的SO₂后生成NaHSO₃，与一定量的石灰水溶液充分反应生成亚硫酸钙、氢氧化钠、水；
（3）二氧化硫具有还原性易被氧气氧化成三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸，与BaCl₂溶液反应生成BaSO₄沉淀；
③为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，可通入氮气排出装置中的氧气；④通过甲乙两位同学的实验现象进行对比分析；

解答： 解：（1）根据题意，碳酸钙与二氧化硫、氧气在高温条件下反应生成硫酸钙，同时生成二氧化碳，所以反应的方程式为：2CaCO₃+2SO₂+O₂

高温  .

2CaSO₄+2CO₂，
故答案为：2CaCO₃+2SO₂+O₂

高温  .

2CaSO₄+2CO₂；
（2）①假设生成的NaHSO₃物质的量都为2mol，Na₂SO₃+SO₂+H₂O═2NaHSO₃，吸收的二氧化硫的物质的量为2mol，需1molNa₂SO₃，NaOH+SO₂═NaHSO₃，吸收的二氧化硫的物质的量也为2mol，需2molNaOH，假设Na₂SO₃溶液和NaOH溶液的物质的量浓度都为Cmol/L，两种吸收液体积比V（Na₂SO₃）：V（NaOH）=

1

C

：

2

C

=1：2，
故答案为：1：2；
②NaOH溶液吸收了足量的SO₂发生反应：NaOH+SO₂═NaHSO₃，与一定量的石灰水溶液充分反应NaHSO₃+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+NaOH+H₂O，离子反应为：Ca²⁺+OH^-+HSO₃^-=CaSO₃↓+H₂O，使NaOH溶液再生，
故答案为：Ca²⁺+OH^-+HSO₃^-=CaSO₃↓+H₂O；                              
（3）二氧化硫具有还原性易被氧气氧化成三氧化硫，与BaCl₂溶液反应，三氧化硫与水反应生成硫酸，H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
故答案为：A中产生的SO₂与装置内空气中的O₂进入B中与BaCl₂溶液反应生成BaSO₄沉淀；
③滴加浓硫酸之前打开弹簧夹，通入N₂，排出装置中的氧气，然后滴加浓硫酸，Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，所以B中的试剂是饱和NaHSO₃，除去白雾，
故答案为：饱和NaHSO₃；打开弹簧夹，通入N₂，一段时间后关闭弹簧夹；
④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀；不能用BaCl₂溶液做吸收SO₂的吸收液，
故答案为：SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀；不能用BaCl₂溶液做吸收SO₂的吸收液；

点评：本题考查了二氧化硫性质的实验验证分析判断，物质性质的分析，装置特征的判断，反应条件的应用是解题关键，题目难度中等．