熱點(diǎn)強(qiáng)化8SO2的測(cè)定及治理一、二氧化硫的測(cè)定1.某探究小組利用下列方法測(cè)定空氣中二氧化硫的含量。方案Ⅰ：用如圖裝置測(cè)定SO2的含量。(1)①裝置中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡，其作用是。②該裝置中SO2與碘(I2)溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。③若空氣流速為VL·min－1，當(dāng)SO2與碘(I2)溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，耗時(shí)10min，則該空氣樣品中SO2的含量是mg·L－1(用含V的最簡(jiǎn)表達(dá)式表示)。方案Ⅱ：設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程測(cè)定44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)。(2)①W溶液可以是(填字母)。A.H2O2溶液B.KMnO4溶液(硫酸酸化)C.溴水D.稀硫酸②該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為(用含m的代數(shù)式表示)。答案(1)①增大接觸面積，加快吸收速率，使SO2被充分吸收②SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI③64(2)①AC②m466解析(1)③當(dāng)SO2與碘(I2)溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗二氧化硫的物質(zhì)的量為0.1L×0.1mol·L－1=0.01mol；若空氣流速為VL·min－1，耗時(shí)10min，則該空氣樣品中SO2的含量是0.01mol×6.4×104mg·mol-110VL=64Vmg·L－1。(2)①固體為硫酸鋇，所以W具有氧化性，能把二氧化硫氧化為硫酸，由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸，W溶液可以是H2O2溶液或溴水；②2.[2024·山東，19(2)(3)(4)]利用“燃燒?碘酸鉀滴定法”測(cè)定鋼鐵中硫含量的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)過程如下：①加樣，將amg樣品加入管式爐內(nèi)瓷舟中(瓷舟兩端帶有氣孔且有蓋)，聚四氟乙烯活塞滴定管G內(nèi)預(yù)裝c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的0.002000mol·L－1KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液，吸收管F內(nèi)盛有鹽酸酸化的淀粉水溶液。向F內(nèi)滴入適量KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液，發(fā)生反應(yīng)：KIO3＋5KI＋6HCl=3I2＋6KCl＋3H2O，使溶液顯淺藍(lán)色。②燃燒：按一定流速通入O2，一段時(shí)間后，加熱并使樣品燃燒。③滴定：當(dāng)F內(nèi)溶液淺藍(lán)色消退時(shí)(發(fā)生反應(yīng)：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI)，立即用KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺藍(lán)色復(fù)現(xiàn)。隨SO2不斷進(jìn)入F，滴定過程中溶液顏色“消退－變藍(lán)”不斷變換，直至終點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(2)裝置B和C的作用是充分干燥O2，B中的試劑為。裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小于水的磨砂浮子(見放大圖)，目的是。(3)該滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是；滴定消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，樣品中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(用代數(shù)式表示)。(4)若裝置D中瓷舟未加蓋，會(huì)因燃燒時(shí)產(chǎn)生粉塵而促進(jìn)SO3的生成，粉塵在該過程中的作用是；若裝置E冷卻氣體不充分，可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大，原因是；若滴定過程中，有少量IO3-不經(jīng)I2直接將SO2氧化成H2SO4，測(cè)定結(jié)果會(huì)(填“偏大”“偏小”或“不變答案(2)濃硫酸防止倒吸(3)當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液由無色突變?yōu)樗{(lán)色且30s內(nèi)不變色19.20Va%(4)催化劑通入F的氣體溫度過高，導(dǎo)致部分I2升華，從而消耗更多的KIO解析由題中信息可知，利用“燃燒?碘酸鉀滴定法”測(cè)定鋼鐵中硫含量的實(shí)驗(yàn)中，將氧氣經(jīng)干燥、凈化后通入管式爐中將鋼鐵中硫氧化為SO2，然后將生成的SO2導(dǎo)入碘液中吸收，通過消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積來測(cè)定鋼鐵中硫的含量。(2)裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置磨砂浮子，相當(dāng)于單向閥，能起到防倒吸的作用。(3)由S元素守恒及SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI、KIO3＋5KI＋6HCl=3I2＋6KCl＋3H2O可得關(guān)系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，則n(KIO3)=V×10－3L×0.002000mol·L－1=2.000×10－6Vmol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.000×10－6Vmol=6.000×10－6Vmol，樣品中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是6.000×10-6Vmol×32g·mol-1a×10-3g×100%=19.20Va%。(4)粉塵在該過程中的作用是催化劑；若裝置E冷卻氣體不充分，則通入F的氣體溫度過高，可能導(dǎo)致部分I2升華，這樣就要消耗更多KIO3堿性標(biāo)準(zhǔn)溶液，從而可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大；若滴定過程中，有少量IO3-不經(jīng)I2直接將SO2氧化成二、SO2尾氣的治理3.下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法的原理。方法Ⅰ用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，再氧化為(NH4)2SO4方法Ⅱ用生物質(zhì)熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成單質(zhì)硫方法Ⅲ用Na2SO3溶液吸收SO2(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤煙氣中SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為、。(2)用方法Ⅰ脫硫時(shí)，能提高SO2去除率的措施有(填字母)。A.增大氨水濃度B.升高反應(yīng)溫度C.使燃煤煙氣與氨水充分接觸D.通入空氣使HSO3-轉(zhuǎn)化為(3)采用方法Ⅰ脫硫，并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的CO2，結(jié)合離子方程式簡(jiǎn)述原因：。(4)方法Ⅱ中CO、H2還原SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為、。(5)對(duì)方法Ⅲ吸收液再生的方法有多種，加熱可使吸收液再生，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。答案(1)2NH3·H2O＋SO2=(NH4)2SO3＋H2O(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3(2)AC(3)燃煤煙氣中大量的CO2雖然能被氨水吸收生成NH4HCO3，但由于亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，故SO2會(huì)與NH4HCO3反應(yīng)生成NH4HSO3，離子方程式為HCO3-＋SO2=CO2＋(4)2CO＋SO2S＋2CO22H2＋SO2S＋2H2O(5)2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O4.我國(guó)大、中型火電廠的脫硫系統(tǒng)大多采用石灰石?石膏法工藝，基本流程如圖。(1)流程圖中涉及的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：、、。(2)研究發(fā)現(xiàn)：pH和溫度會(huì)對(duì)石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響。①當(dāng)煙氣通入速度一定時(shí)，石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖所示，當(dāng)石灰石漿液pH>5.7時(shí)，脫硫效率降低的原因可能是。②燃煤煙