Question

SO₂广泛用于医药、硫酸工业等领域，回收废气中的SO₂可用如下方法。

方法Ⅰ	用碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)y溶液吸收富集SO2
方法Ⅱ	在Fe^2+或Fe^3+催化下，用空气(O2)将SO2氧化为H2SO4

（1）方法Ⅰ的过程如下。

① 制备Al₂(SO₄)_x(OH)_y

向Al₂(SO₄)₃溶液中加入CaO粉末，调pH至3.6。 CaO的作用之一是促进_______水解（填离子符号，下同），二是沉淀一部分_______。

② 吸收：Al₂(SO₄)_x(OH)_y吸收SO₂后的产物是_______（写化学式）。

③ 解吸：加热②中产物，产生SO₂，Al₂(SO₄)_x(OH)_y再生。

（2）方法Ⅱ中，在Fe²⁺催化下，SO₂、O₂和H₂O生成H₂SO₄的化学方程式是______。

（3）方法Ⅱ中，Fe²⁺的催化过程可表示如下：

ⅰ：2 Fe²⁺+ SO₂+ O₂=2 Fe³⁺+ SO₄^2-

ⅱ： ……

① 写出ⅱ的离子方程式：______。

② 下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。

a．向FeCl₂溶液滴入KSCN，无变化

b．向FeCl₂溶液通入少量SO₂，滴入KSCN，颜色变红。

c．取b中溶液，_______。

（4）方法Ⅱ中，催化氧化后，采用滴定法测定废气中残留SO₂的含量。将V L（已换算为标准状况）废气中的SO₂用1%的H₂O₂完全吸收，吸收液用下图所示装置滴定，共消耗a mL c mol/L NaOH标准液。

① H₂O₂氧化SO₂的化学方程式_______。

② 废气中残留SO₂的体积分数为_______。

Answer

通入，溶液红色褪去（或变浅）

【解析】（1）①向Al2(SO4)3溶液中加入CaO粉末，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙中和了铝离子水解生成的氢离子，促进铝离子水解，同时生成微溶于水的硫酸钙沉淀，故答案为：； ；

②Al2(SO4)x(OH)y 与二氧化硫反应时，本质为氢氧根离子与二氧化硫反应，生成亚硫酸根离子，因此Al2(SO4)x(OH)y吸收SO2后的产物为，故答案为：；

（2）方法Ⅱ中，在Fe2+催化下，SO2、O2和H2O生成H2SO4的化学方程式为，故答案为：；

（3）① 根据总反应，用正反应-反应i（2 Fe2++ SO2+ O2=2 Fe3++ SO42-）得：ⅱ的离子方程式为，故答案为：；

②a．向FeCl2溶液滴入KSCN，无变化，说明不存在Fe3+，b．向FeCl2溶液通入少量SO2，滴入KSCN，颜色变红，说明生成了Fe3+，c．取b中溶液，再通入，溶液红色褪去，说明Fe3+被二氧化硫还原生成了Fe2+，说明在反应过程中Fe2+是催化剂，故答案为：通入，溶液红色褪去；

（4）① H2O2氧化SO2反应生成硫酸，反应的化学方程式为，故答案为：；

②氢氧化钠的物质的量=ac×10-3mol，说明生成的硫酸为×ac×10-3mol，废气中含有的二氧化硫为×ac×10-3mol，废气中残留SO2的体积分数=×100%=，故答案为：。