Question

燃煤烟气中含有二氧化硫等大气污染物，大气污染物的研究治理对改善环境具有重要意义。

I.为测定某工厂烟道气中SO₂的含量，某兴趣小组同学做了如下实验: 取标准状况下的烟气1.000L (内含氮气、氧气、二氧化硫、二氧化碳等)，慢慢通过足量氯水，在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g。

(1) 写出氯水与二氧化硫反应的离子方程式__________。

(2) 加入过量的BaCl₂溶液的日的是:  ____________，写出相关反应的离子方程式:__________。

(3) 洗涤沉淀的方法是____________。

(4) 计算该烟气样品中二氧化硫的体积分数___________。

II.燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

(5) 在工业上采用氨法烟气脱硫技术，其做法是用雾化的氨水与烟气中的SO₂直接接触吸收SO₂，请写出氨水吸收SO₂ 生成亚硫酸铵的化学方程式_________。

(6) 该兴趣小组同学采用NaClO₂溶液脱除SO₂

①NaClO₂ 中氯元素的化合价为_______。

②用1L0.1mol/L 的NaClO₂溶液最多可以吸收标准状况下的SO₂_____L。

Answer

SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl- 使SO42-完全转化为沉淀 Ba2++ SO42-=BaSO4↓ 向漏斗内加水至水刚好浸没沉淀，待水自然流出后再加水洗涤2--3次 2.24% H2O+SO2+2NH3=(NH4)2SO3或SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O +3 4.48

【解析】I.为测定某工厂烟道气中SO2的含量，某兴趣小组同学做了如下实验: 取标准状况下的烟气1.000L (内含氮气、氧气、二氧化硫、二氧化碳等)，慢慢通过足量氯水，在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.233g。

(1)氯水具有强氧化性，氯水与二氧化硫反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O＝4H++SO42-+2Cl-。(2)反应中二氧化硫被氧化为硫酸，则加入过量的BaCl2溶液的日的是使SO42-完全转化为沉淀，相关反应的离子方程式为Ba2++SO42-＝BaSO4↓。(3)洗涤沉淀在过滤器中进行，其方法是向漏斗内加水至水刚好浸没沉淀，待水自然流出后再加水洗涤2～3次。(4)硫酸钡的物质的量是0.233g÷233g/mol＝0.001mol，根据硫原子守恒可知该烟气样品中二氧化硫的体积分数为2.24%。(5)氨水吸收SO2生成亚硫酸铵的化学方程式为H2O+SO2+2NH3＝(NH4)2SO3或SO2+2NH3·H2O＝(NH4)2SO3+H2O。(6)①NaClO2中Na是+1价，O是－2价，则根据化合价代数和为0可知氯元素的化合价为+3价。②1L0.1mol/L的NaClO2溶液中溶质的物质的量是0.1mol，反应中氯元素化合价从+3价降低到－1价，得到电子0.4mol，根据电子得失守恒可知最多可以吸收0.4mol÷2＝0.2mol二氧化硫，标准状况下SO2的体积为0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。