Question

某研究小组按下图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。实验中，SO₂和O₂混合气体连续通入，水和铁在起始时一次性加入，反应液多次循环。

(1)吸收Ⅰ中发生反应的化学方程式是2SO₂+ 2H₂O+O₂ == 2X，则X的化学式是________. 

Ⅰ中用水吸收时，为了提高SO₂和O₂的吸收效率，从影响气体溶解度的因素考虑，应该控制温度不宜过________(填“高”或“低”)

(2)反应Ⅱ中发生的化学方程式是_____________________。

(3)为了确保反应液的循环吸收效果，吸收液与铁的反应需控制在40℃左右进行，在此条件下欲加快该反应Ⅱ的速率宜采取的措施有______________________(只要答一点)。随着反应液循环流入Ⅰ中，吸收液中X的生成速率明显加快，其原因可能是________________.

(4)经过多次循环以后导出反应液，经降温结晶、_________、洗涤和干燥，制得FeSO₄·7H₂O晶体。它在医疗上常用于治疗______(选填字母)。A.甲状腺肿大   B.佝偻病  C.龋齿   D.贫血症

Answer

H2SO4 高 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 使用铁粉(或搅拌或使用催化剂) 生成的硫酸亚铁(或Fe2+)对亚硫酸氧化生成硫酸的反应起催化作用 过滤 D

【解析】(1)反应前S:2，O:8，H:4，反应后一个X分子的组成为2个氢原子、1个硫原子、4个氧原子，故化学式为：H2SO4；温度越高，气体的溶解度越小，所以I中用水吸收时为了提高SO2和O2的吸收效率，温度不宜过高；(2)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气的写出化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；(3)为确保反应液的循环吸收效果，吸收液与铁的反应需控制在40℃左右进行，在此条件下可以使用铁粉(或搅拌或使用催化剂)来加快该反应速率；吸收液中X的生成速率明显加快，其原因可能是生成的硫酸亚铁(或Fe2+)对亚硫酸氧化生成硫酸的反应起催化作用；(4)从溶液中分离出晶体，采用过滤的方法，FeSO4⋅7H2O中含铁元素，可治疗贫血症，而A与碘元素有关，B与钙元素有关，C与氟元素有关。