Question

近年來，江蘇省酸雨污染較為嚴重，防治酸雨成了迫在眉睫的問題．
（1）有人提出了一種利用氯堿工業產品治理含二氧化硫廢氣的方法，流程如下：
（Ⅰ）將含SO₂的廢氣通入電解飽和食鹽水所得溶液中，得NaHSO₃溶液．
（Ⅱ）將電解飽和食鹽水所得氣體反應后制得鹽酸．
（Ⅲ）將鹽酸加入NaHSO₃溶液中得SO₂氣體回收，生成的NaCl循環利用．
①寫出步驟（Ⅰ）反應的化學方程式：

 

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②寫出步驟（Ⅲ）反應的離子方程式：

 

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（2）還有學者提出利用 Fe²⁺、Fe³⁺等離子的催化作用，常溫下將SO₂氧化成SO₄^2-而實現SO₂的回收利用．某研究性學習小組據此設計了如圖1所示的方案，在實驗室條件下測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2-的轉化率．

①該小組采用如圖2所示裝置在實驗室測定模擬煙氣中SO₂的體積分數，X 溶液可以是

 

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A．碘的淀粉溶液    B．酸性高錳酸鉀溶液    C．氫氧化鈉溶液    D．氯化鋇溶液
②若上述實驗是在標準狀況下進行的，欲測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2-的轉化率，已知氣體流速，還需測定的數據是

 

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Answer 1

分析：（1）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成NaHSO₃；
②將鹽酸加入NaHSO₃溶液中反應生成SO₂氣體和氯化鈉；
（2）①測定模擬煙氣中SO₂的體積分數，可根據二氧化硫氣體的還原性，與具有氧化性的酸性高錳酸鉀或碘水反應，通過顏色的變化判斷反應結束；
②欲測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2-的轉化率，需要得到二氧化硫的總量，根據硫酸根確定轉化的二氧化硫的量，根據生成硫酸鋇確定硫酸根的量，據此解答．

解答：解：（1）①電解飽和食鹽水所得溶液為氫氧化鈉溶液，二氧化硫為酸性氣體，可與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式為SO₂+NaOH=NaHSO₃，
故答案為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
②鹽酸的酸性比亞硫酸強，鹽酸與亞硫酸鈉反應生產二氧化硫氣體，反應的離子方程式為HSO₃^-+H⁺═SO₂+H₂O，
故答案為：HSO₃^-+H⁺═SO₂+H₂O；
（2）①測定模擬煙氣中SO₂的體積分數，可根據二氧化硫氣體的還原性，與具有氧化性的酸性高錳酸鉀或碘水反應，通過顏色的變化判斷，選項中AB符合，都有顏色，且都具有氧化性，能與二氧化硫反應，
故答案為：AB；
②欲測定轉化器中SO₂氧化成SO₄^2-的轉化率，需要得到二氧化硫的總量，根據硫酸根確定轉化的二氧化硫的量，根據生成硫酸鋇確定硫酸根的量，已知氣體流速，還需要測定時間，確定二氧化硫的總量，故還需要測定時間和生成沉淀的質量，
故答案為：實驗時間和加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液后生成沉淀的質量．

點評：本題考查酸雨的治理原理探究，題目難度中等，注意二氧化硫的性質，（2）為易錯點，注意理解實驗原理進行解答．