Question

【題目】SO2廣泛用于醫藥、硫酸工業等領域，回收廢氣中的SO2可用如下方法。

方法Ⅰ	用堿式硫酸鋁Al2(SO4)x(OH)y溶液吸收富集SO2
方法Ⅱ	在Fe2+或Fe3+催化下，用空氣(O2)將SO2氧化為H2SO4

（1）方法Ⅰ的過程如下。

① 制備Al2(SO4)x(OH)y

向Al2(SO4)3溶液中加入CaO粉末，調pH至3.6。 CaO的作用之一是促進_______水解（填離子符號，下同），二是沉淀一部分_______。

② 吸收：Al2(SO4)x(OH)y吸收SO2后的產物是_______（寫化學式）。

③ 解吸：加熱②中產物，產生SO2，Al2(SO4)x(OH)y再生。

（2）方法Ⅱ中，在Fe2+催化下，SO2、O2和H2O生成H2SO4的化學方程式是______。

（3）方法Ⅱ中，Fe2+的催化過程可表示如下：

ⅰ：2 Fe2++ SO2+ O2=2 Fe3++ SO42-

ⅱ： ……

① 寫出ⅱ的離子方程式：______。

② 下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。

a．向FeCl2溶液滴入KSCN，無變化

b．向FeCl2溶液通入少量SO2，滴入KSCN，顏色變紅。

c．取b中溶液，_______。

（4）方法Ⅱ中，催化氧化后，采用滴定法測定廢氣中殘留SO2的含量。將V L（已換算為標準狀況）廢氣中的SO2用1%的H2O2完全吸收，吸收液用下圖所示裝置滴定，共消耗a mL c mol/L NaOH標準液。

① H2O2氧化SO2的化學方程式_______。

② 廢氣中殘留SO2的體積分數為_______。

Answer 1

【答案】 通入，溶液紅色褪去（或變淺）

【解析】（1）①向Al2(SO4)3溶液中加入CaO粉末，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣中和了鋁離子水解生成的氫離子，促進鋁離子水解，同時生成微溶于水的硫酸鈣沉淀，故答案為：； ；

②Al2(SO4)x(OH)y 與二氧化硫反應時，本質為氫氧根離子與二氧化硫反應，生成亞硫酸根離子，因此Al2(SO4)x(OH)y吸收SO2后的產物為，故答案為：；

（2）方法Ⅱ中，在Fe2+催化下，SO2、O2和H2O生成H2SO4的化學方程式為，故答案為：；

（3）① 根據總反應，用正反應-反應i（2 Fe2++ SO2+ O2=2 Fe3++ SO42-）得：ⅱ的離子方程式為，故答案為：；

②a．向FeCl2溶液滴入KSCN，無變化，說明不存在Fe3+，b．向FeCl2溶液通入少量SO2，滴入KSCN，顏色變紅，說明生成了Fe3+，c．取b中溶液，再通入，溶液紅色褪去，說明Fe3+被二氧化硫還原生成了Fe2+，說明在反應過程中Fe2+是催化劑，故答案為：通入，溶液紅色褪去；

（4）① H2O2氧化SO2反應生成硫酸，反應的化學方程式為，故答案為：；

②氫氧化鈉的物質的量=ac×10-3mol，說明生成的硫酸為×ac×10-3mol，廢氣中含有的二氧化硫為×ac×10-3mol，廢氣中殘留SO2的體積分數=×100%=，故答案為：。