Question

3．S元素在自然界的轉(zhuǎn)化對(duì)環(huán)境有著重要的影響．
（1）汽車尾氣與燃煤煙氣中含有的SO₂是造成酸雨的主要原因之一．
①圖中A的化學(xué)式是H₂SO₃或SO₃或H₂SO₃與SO₃．
②硫酸型酸雨對(duì)大理石石像腐蝕的化學(xué)方程式是
H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）煤炭中以FeS₂形式存在的硫，可用微生物脫硫技術(shù)脫去，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為：
�。�2FeS₂+7O₂+2H₂O $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；
ⅱ．4Fe²⁺+O₂+4H⁺ $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4Fe³⁺+2H₂O；
ⅲ．FeS₂+2Fe³⁺ $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$3Fe²⁺+2S；
ⅳ．2S+3O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4H⁺+2SO₄^2-．
已知：FeS₂中的鐵元素為+2價(jià)．
回答下列問題：
①將上述ⅰ、ⅱ離子方程式補(bǔ)充完整．
②在線橋上標(biāo)出反應(yīng)ⅲ中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目：
③觀察上述反應(yīng)，F(xiàn)eS₂中的S元素最終轉(zhuǎn)化為SO₄^2-從煤炭中分離出來．
（3）生物質(zhì)混煤燃燒是當(dāng)今能源燃燒利用的最佳方式之一．燃煤過程中生成的SO₂會(huì)與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂．你認(rèn)為反應(yīng)物除SO₂、NaCl外還有O₂，判斷的理由是因氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，而Cl、S元素的化合價(jià)均升高，所以，有O₂參與反應(yīng)．
（4）另一種煙氣脫硫技術(shù)是石灰法，即在煤燃燒時(shí)加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請(qǐng)寫出該化學(xué)方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄．并計(jì)算在10kg 含硫 1.6% 的煤中理論上加入0.028kg生石灰合適．

Answer 1

分析 （1）①A可能是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，也可能是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸；
②硫酸型酸雨對(duì)大理石石像腐蝕是硫酸與大理石的主要成份碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，化學(xué)方程式是H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）①根據(jù)原子守恒、電荷守恒確定生成物；
②2mol的鐵離子得到2mol的電子變成亞鐵離子；
③依據(jù)四個(gè)反應(yīng)分析判斷產(chǎn)物；
（3）燃煤過程中生成的SO₂會(huì)與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂中Cl、S元素的化合價(jià)均升高，根據(jù)得失電子守恒必定有一種物質(zhì)得電子化合價(jià)降低，所以必含氧氣；
（4）煤燃燒時(shí)加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請(qǐng)寫出該化學(xué)方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄；根據(jù)SO₂～～CaO關(guān)系式分析求解．

解答 解：（1）①A可能是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，也可能是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，故答案為：H₂SO₃或SO₃或H₂SO₃與SO₃；
②硫酸型酸雨對(duì)大理石石像腐蝕是硫酸與大理石的主要成份碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，化學(xué)方程式是H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑，故答案為：H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）①根據(jù)電荷守恒知，該微粒子是陰離子，再結(jié)合原子守恒知，該空為4SO₄^2-；根據(jù)電荷守恒知，該微粒不帶電荷，再結(jié)合原子守恒知，該空為2H₂O，
故答案為：4SO₄^2-；2H₂O；
②2mol的鐵離子得到2mol的電子變成亞鐵離子，所雙轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：2e^-，故答案為：2e^-；
③依據(jù)ⅰ至ⅳ四個(gè)離子方程式，分析判斷最終的生成物為硫酸亞鐵和硫酸，所以硫最終生成SO₄^2-，故答案為：SO₄^2-；
（3）燃煤過程中生成的SO₂會(huì)與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂中Cl、S元素的化合價(jià)均升高，根據(jù)得失電子守恒必定有一種物質(zhì)得電子化合價(jià)降低，所以必含O₂
故答案為：O₂；因氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，而Cl、S元素的化合價(jià)均升高，所以，有O₂參與反應(yīng)；
（4）煤燃燒時(shí)加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請(qǐng)寫出該化學(xué)方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄；
根據(jù)  SO₂～～CaO
     1kmol   56Kg
  $\frac{10×1.6%}{32}$kmol  m
m=0.028kg，
故答案為：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄，0.028．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)，明確元素化合價(jià)再結(jié)合基本概念來分析解答即可，注意離子方程式要遵循電荷守恒、原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒，知道常見元素化合價(jià)，題目難度不大．