Question

9．二氧化碳是污染大气的主要有害物质之一，有是形成酸雨的罪魁祸首之一，从一定的程度上讲，可以说与我们的生产生活有着广泛的联系．
（1）目前，食品行业大都采用二氧化碳漂白食品，为测定食品中残留二氧化碳的含量，通常采用的实验方法主要是：样品经处理后，加入氢氧化钠使残留的二氧化碳以亚硫酸盐的形式固定，在加入硫酸使二氧化硫游离，在加入碘标准溶液反应掉二氧化碳．
①写出SO₂与NaOH反应的离子方程式SO₂+2OH^-═SO₃^2-+H₂O．
②碘与SO₂反应时，为使现象明显可通常在碘水中加入淀粉指示剂．
（2）火力发电是重要的电力来源，但是煤燃烧排放的SO₂会造成一系列环境问题．有关资料提示利用海水除硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：

已知海水中主要含有Na⁺、K⁺、Ca⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等离子，天然海水的pH≈8，呈弱碱性．
①吸收塔内利用天然海水吸收含硫烟气，是利用了二氧化硫的哪些性质AC
A．酸性氧化物  B．还原性   C．易溶于水   D．漂白性   E．氧化性
②天然海水吸收含硫烟气体后，用氧气进行氧化处理，其反应的离子方程式为2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-或2HSO₃^-+O₂═2SO₄^2-+2H⁺；
③氧化后的海水需要用大量的天然海水与之混合后才能释放，该操作的主要目的是中和、稀释氧气氧化的海水中生成的酸．
（3）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键的步骤．已知某温度下，向体积为10 L的密闭容器中加入4.0 mol SO₂和10.0 mol O₂，当反应达到平衡时，测得混合气体的物质的量为13.0 mol，则SO₂的转化率为50%．

Answer 1

分析 （1）①二氧化硫是酸性氧化物与NaOH反应生成了亚硫酸根和水；
②可在碘水中加入淀粉，当与二氧化硫加好反应时，溶液蓝色恰好褪去；
（2）①二氧化硫易溶于水，且与水反应生成亚硫酸被海水中氢氧根中和为亚硫酸根和亚硫酸氢根；
②当用氧气进行氧化反应时主要氧化还原性较强的亚硫酸根和亚硫酸氢根；
③氧气氧化后的海水因生产酸，使溶液呈酸性，而天然海水呈弱碱性；
（3）气体中物质的量减少等于反应的氧气的物质的量．

解答 解：（1）①二氧化硫是酸性氧化物与NaOH反应生成了亚硫酸根和水，反应的离子方程式为：SO₂+2OH^-═SO₃^2-+H₂O，故答案为：SO₂+2OH^-═SO₃^2-+H₂O；
②可在碘水中加入淀粉，当与二氧化硫加好反应时，溶液蓝色恰好褪去，这样可使现象明显，故答案为：淀粉；
（2）①二氧化硫易溶于水，且与水反应生成亚硫酸被海水中氢氧根中和为亚硫酸根和亚硫酸氢根，因利用天然海水吸收二氧化硫主要利用了二氧化硫易溶于水及酸性氧化物的性质，故答案为：AC；
②当用氧气进行氧化反应时主要氧化还原性较强的亚硫酸根和亚硫酸氢根，离子反应为2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-或2HSO₃^-+O₂═2SO₄^2-+2H⁺，故答案为：2SO₃^2-+O₂═2SO₄^2-或2HSO₃^-+O₂═2SO₄^2-+2H⁺；
③用氧气氧化后的海水因生产酸，使溶液呈酸性，而天然海水呈弱碱性，故将二者按适当比例混合后可达到排放的要求，故答案为：中和、稀释氧气氧化的海水中生成的酸；
（3）2SO₂+O₂?2SO₃ △n=1
      2    1  2
n（初）4.0 10.0 0
△n 2.0 1.0 2.0     14.0-13.0=1.0
n（平）2.0 9.0 2.0
则二氧化硫的转化率为$\frac{2.0mol}{4.0mol}$×100%=50%，故答案为：50%．

点评 本题考查了工业制硫酸的流程和生产装置的应用及尾气处理的方法，涉及酸碱中和反应、氧化还原反应及盐类水解等，综合性较强，侧重分析能力、知识迁移应用能力的考查，题目难度中等．