Question

【題目】Ⅰ.某同學為了檢驗濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應產生的所有氣體產物，選用了如下圖所示的實驗裝置。

A	B	C	D

(1)為驗證上述氣體，將混合氣體依次通過所用儀器，其順序為：混合氣體→_____→ A →_____→_____（每種儀器只能使用一次）

(2)A中品紅溶液的作用是__________________________。

(3)確定有CO2生成的實驗現(xiàn)象是____________________________________________。

(4)在不影響實驗檢驗結果的情況下，理論上B中的高錳酸鉀溶液還可以用下列哪些試劑代替_____________

①飽和NaHCO3溶液 ②濃硫酸 ③氯水 ④H2S溶液 ⑤Na2SO3溶液

Ⅱ.實驗室二氧化硫尾氣吸收與工業(yè)煙氣脫硫的化學原理相通。石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法。

石灰-石膏法的吸收反應為SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。吸收產物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，反應為2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O。其流程如下圖：

堿法的吸收反應為SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。堿法的特點是氫氧化鈉堿性強、吸收快、效率高。其流程如下圖：

已知：

試劑	Ca(OH)2	NaOH
價格（元/kg）	0.36	2.9
吸收SO2的成本（元/mol）	0.027	0.232

(1)石灰-石膏法和堿法吸收二氧化硫的化學原理相同之處是 ____________________ 。和堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點是 ________________ ，缺點是 ________________ 。

(2)某學習小組在石灰-石膏法和堿法的基礎上，設計一個改進的、能實現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案，流程圖中的甲、乙、丙各是__________________、___________________、___________________（填化學式）

Answer 1

【答案】 混合氣體→ D → A → B → C 檢驗氣體中的二氧化硫 B中高錳酸鉀未溶液完全褪色，C中變混濁。 ③ 酸性氧化物與堿的反應 原料便宜，成本低 吸收慢，效率低 NaOH Ca(OH)2 Na2SO3

【解析】Ⅰ.(1)反應后所得混合氣體中混有CO2、SO2及H2O(g)，應依次檢驗H2O(g)、SO2、CO2，將混合氣體依次通過所用儀器，其順序為：混合氣體→D→ A →B→C；

(2)A中品紅溶液的作用是檢驗氣體中的二氧化硫；

(3)確定有CO2生成，首先要排除SO2的干擾，則觀察到的實驗現(xiàn)象是B中高錳酸鉀未溶液完全褪色，C中變混濁；

(4)酸性高錳酸鉀的作用是吸收SO2，同時確保SO2已經完全除去，則可選擇的試劑應有較強氧化性，且實驗過程中要有顏色變化，便于觀察實驗現(xiàn)象，故可以用氯水代替，答案為③；Ⅱ.(1)灰-石膏法與堿法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可與堿反應的性質來吸收SO2的；利用題中已知和有關信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等；由于吸收產物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，所以缺點為亞硫酸鈣在輸送中容易造成管道堵塞，導致吸收速率慢、效率低，

(2)將亞硫酸鈉和氫氧化鈣發(fā)生復分解反應生成NaOH，然后再將亞硫鈣氧化得到二水硫酸鈣，這樣NaOH能循環(huán)利用，涉及反應為：SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O，Na2SO3+Ca(OH)2═CaSO3+2NaOH，2CaSO3+O2=2CaSO4，則甲為NaOH、乙為Ca(OH)2、丙為Ns2SO3。