Question

【題目】脫去冶金工業排放煙氣中SO2的方法有多種．
（1）利用本生（Bunsen）熱化學循環吸收SO2工藝由下列三個反應組成： 2H2（g）+O2（g）═2H2O（I）△H1=﹣572kJmol﹣1
2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H2=+10kJmol﹣1
2H2SO4（I）═2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g）△H3=+462kJmol﹣1
則得SO2（g）+I2（g）+2H2O（I）═2HI （g）+H2SO4（I）△H=kJmol﹣1
（2）氧化鋅吸收法．配制ZnO懸濁液，在吸收塔中封閉循環脫硫．測得pH、吸收效率η隨時間t的變化如圖1所示；溶液中部分微粒與PH的關系如圖2所示．
①為提高SO2的吸收效率η，可采取的措施有：增大懸濁液中ZnO的量、 ．
②圖1中的pH﹣t曲線ab段發生的主要化學方程式為
③pH=7時，溶液中 =
（3）如圖3所示，利用惰性電解電解含SO2的煙氣回收S及H2SO4 ， 以實現廢物利用．
①陰極的電極反應式為 ．
②每處理含19.2g SO2的煙氣，理論上回收S、H2SO4的物質的量分別為、 ．

Answer 1

【答案】
（1）+45
（2）調節溶液的pH至6.8以上；ZnSO3+SO2+H2O=Zn（HSO3）2；
（3）SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O；0.1mol；0.2mol
【解析】解：（1）①2H2（g）+O2（g）═2H2O（I）△H1=﹣572kJmol﹣1②2HI（g）═H2（g）+I2（g）△H2=+10kJmol﹣1③2H2SO4（I）═2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g）△H3=+462kJmol﹣1結合蓋斯定律計算，（①+2×②+③）× 得到熱化學方程式為：2HI （g）+H2SO4（I）=SO2（g）+I2（g）+2H2O（I）△H=﹣45KJ/mol，方向改變得所需熱化學方程式：SO2（g）+I2（g）+2H2O（I）═2HI （g）+H2SO4（I）△H=+45KJ/mol，
所以答案是：+45；（2）①增大懸濁液中ZnO的量，可以充分吸收二氧化硫，從而提高吸收效率，根據圖1中吸收效率與溶液的Ph關系看，溶液的pH越低，吸收效率越低，為提高SO2的吸收效率η，增大懸濁液中ZnO的量，溶液的pH在6.8以上時吸收效率最增大，
所以答案是：調節溶液的pH至6.8以上；②段溶液的pH介于4～6之間，結合圖2可知，該pH條件下溶液中主要存在亞硫酸氫根離子，則pH﹣t曲線ab段發生的主要反應為：ZnSO3+SO2+H2O=Zn （HSO3）2 ，
所以答案是：ZnSO3+SO2+H2O=Zn（HSO3）2；③根據圖2可知，當溶液的pH=7時，溶液的亞硫酸氫根離子和亞硫酸根離子相同，物質的量之比圖形中可知為1：1，ZnSO3 ， Zn（HSO3）2按照1：0.5混合，鋅離子和亞硫酸根離子物質的量之比= ，
所以答案是： ；（3）①陰極上是二氧化硫得到電子生成硫單質，電極反應為：SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O，
所以答案是：SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O； ②每處理含19.2g SO2的煙氣物質的量= =0.3mol，陰極上是二氧化硫得到電子生成硫單質，電極反應為：SO2+4H++4e﹣=S↓+2H2O，陽極電極反應為：SO2﹣2e﹣+2H2O=SO42﹣+4H+ ， 電子守恒得到S～2H2SO4～4e﹣ ，
理論上回收S、H2SO4的物質的量分別為0.1mol，0.2mol，
所以答案是：0.1mol、0.2mol．