Question

【題目】煤燃燒排放的煙氣中含有SO2，易形成酸雨、污染大氣。有效去除和利用SO2是環境保護的重要議題。

（1）雙堿法洗除SO2。NaOH溶液Na2SO3溶液

①上述過程生成Na2SO3的離子方程式為_________。

②雙堿法洗除SO2的優點為_________。

（2）NaClO2氧化法吸收SO2。向NaClO2溶液中通入含有SO2的煙氣，反應溫度為323 K，反應一段時間。

①隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液的pH逐漸_________（填“增大”“不變”或“減小”）。

②如果采用NaClO替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。吸收等量的SO2，所需NaClO的物質的量是NaClO2的_________倍。

（3）SO2的利用。生產焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)，通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得。利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝如下：

①Ⅰ中反應的化學方程式為___________。

②若Ⅲ中通入SO2不足，結晶脫水得到的Na2S2O5中混有的主要雜質是_______（填化學式）。

③工藝中加入Na2CO3固體，并再次充入SO2的目的是_________。

Answer 1

【答案】2OH－＋SO2=SO32-＋H2O 用CaO可使NaOH再生 減小 2 Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 Na2SO3 得到NaHSO3過飽和溶液

【解析】

（1）①SO2與NaOH反應，生成Na2SO3和H2O，據此寫出離子方程式；

②雙堿法洗除SO2的優點為CaO可使NaOH再生；

（2）①吸收劑溶液發生的反應為ClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+，反應產生氫離子，所以溶液的pH逐漸減小；

②根據ClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+和ClO-+SO2+H2O=Cl-+SO42-+2H+進行分析；

（3）①Ⅰ中，pH=4.1，說明反應生成酸性物質，只能為NaHSO3，據此條件寫出化學方程式；

②若Ⅲ中通入SO2不足，則溶液為Na2SO3和NaHSO3的混合物，結晶脫水得到的Na2S2O5中混有的主要雜質是Na2SO3；

③通過題干信息可知“生產焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)，通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得”，據此進行分析。

（1）①SO2與NaOH反應，生成Na2SO3和H2O，反應的離子方程式為2OH－＋SO2=SO32-＋H2O；

答案為：2OH－＋SO2=SO32-＋H2O；

②雙堿法洗除SO2的優點為CaO可使NaOH再生；

答案為：CaO可使NaOH再生；

（2）①隨著吸收反應的進行，吸收劑溶液發生的反應為ClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+，所以溶液的pH逐漸減小；

答案為：減小；

②如果采用NaClO替代NaClO2，反應的離子方程式為ClO-+SO2+H2O=Cl-+SO42-+2H+；根據ClO2-+2SO2+2H2O=Cl-+2SO42-+4H+反應可知，吸收等量的SO2，所需NaClO的物質的量是NaClO2的2倍；

答案為：2；

（3）①Ⅰ中，pH=4.1，說明反應生成酸性物質，只能為NaHSO3，反應的化學方程式為Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；

答案為：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 ；

②若Ⅲ中通入SO2不足，則溶液為Na2SO3和NaHSO3的混合物，結晶脫水得到的Na2S2O5中混有的主要雜質是Na2SO3；

答案為：Na2SO3；

③題干信息告訴我們“生產焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)，通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得”。工藝中加入Na2CO3固體，并再次充入SO2的目的，顯然是為了最終獲得NaHSO3過飽和溶液；

故答案為：得到NaHSO3過飽和溶液。