题目内容
【题目】酸雨是指含有一定酸性的物质,pH值小于5.6的雨水,主要是由于含硫矿物燃料燃烧、含硫矿石的冶炼产生的二氧化硫以及氮氧化物等排放到大气中,然后进行了一系列的变化形成的。
(1)用化学方程式表示直接排放含SO2的烟气形成酸雨的过程:_____________。
(2)为消除二氧化硫的污染,通常需要对原料或烟气进行处理,某种脱硫技术的基本原理如下:
该技术的第一步反应的离子方程式为____________。
处理1千克含75% FeS2的黄铁矿,共消耗O2(标况)的体积为__________L。
(3)工业生产中的尾气(主要成分为NO2和NO)可用纯碱溶液吸收,有关的化学方程式为
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑ NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑
NO、NO2的混合气体可用NOx表示,则混合气体被氢氧化钠完全吸收时X的取值范围为___________。
(4)利用氨水可用将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:
NO2被吸收的离子方程式是_____________。
【答案】 SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4 FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42- 525L 1.5≦x≦2 2NO2+4HSO4-=N2+4SO42-+4H+
【解析】(1)二氧化硫与水反应生成亚硫酸,又被氧化为硫酸,则SO2形成硫酸型酸雨的反应为SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O2═2H2SO4;
(2)第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O,生成物有Fe2+和SO42-,根据氧化还原反应得失电子数目相等,则有2FeS2~7O2,根据电荷守恒,还应有生成H+,则反应的离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-;1kg含75%FeS2能生成二价铁离子的物质的量是=6.25mol;第一步消耗O2的物质的量为6.25mol×=21.875mol,第二步发生反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,消耗O2的物质的量为6.25mol×=,消耗O2(标况)的体积为(21.875mol+1.5625mol)×22.4L/mol=525L;
(3)由方程式可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为>=1.5,因为混有NO,所以x最大值<2,故x的取值范围为1.5≤x<2;
(4)二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸具有强的氧化性,能够氧化亚硫酸氢根离子,反应的离子方程式为:2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+。