Question

15．如图是一种综合处理SO₂废气的工艺流程．若每步反应都完全，下列说法正确的是（设反应过程中溶液的体积不变）（　　）

• A． 溶液B中发生的反应为：2SO₂+O₂→2SO₃
• B． 由反应过程可推知氧化性：O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-
• C． 溶液的pH：A＞B＞C
• D． A溶液到C溶液，Fe³⁺浓度变大

Answer 1

分析 根据处理二氧化硫气体的工艺流程可知，尾气中的二氧化硫气体，通入酸性硫酸铁溶液中发生氧化还原反应，三价铁离子氧化二氧化硫为硫酸，本身被还原为B溶液含有二价铁离子，通入空气会氧化亚铁离子得到含三价铁离子的溶液C，溶液C可以循环运用，据此进行解答，
A．溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应；
B．氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物；
C．溶液A为Fe₂（SO₄）₃溶液，三价铁离子水解A溶液显酸性，溶液B为发生反应2Fe³⁺+2H₂O+SO₂=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺后的溶液，溶液酸性大大增强；溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液，由于发生反应为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，消耗了氢离子；
D．溶液A中的溶质为硫酸和硫酸铁，溶液C的溶质也是硫酸铁、硫酸，铁离子浓度不变．

解答 解：A．溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应，反应的离子方程式为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，故A错误；
B．氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，由反应2Fe³⁺+2H₂O+SO₂=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺、4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O可知，氧化性O₂＞Fe³⁺＞SO₄^2-，故B正确；
C．反应过程中溶液的体积不变，溶液A为Fe₂（SO₄）₃溶液，三价铁离子水解A溶液显酸性，溶液B为发生反应2Fe³⁺+2H₂O+SO₂=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺后的溶液，溶液酸性大大增强；溶液C为硫酸铁溶液和硫酸溶液，由于发生反应为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O，消耗了氢离子，C的酸性大于A小于B，即三种溶液中氢离子浓度大小为：B＞C＞A，则溶液的pH大小为：A＞C＞B，故C错误；
D．溶液A中的溶质为硫酸和硫酸铁，溶液C的溶质也是硫酸铁、硫酸，铁离子浓度不变，不过C中硫酸的含量大于A，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了二氧化硫的回收利用方法的判断、氧化还原反应的规律应用，题目难度中等，注意掌握二氧化硫的化学性质及治理方法，明确反应流程中的反应原理为解答本题的关键．