题目内容
空气污染监测仪是根据SO2与Br2的定量反应测定空气中SO2的含量SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr上述反应的溴,来自一个装满酸性KBr溶液的电解槽阳极上的氧化反应.电解槽的阴、阳极室是隔开的.当测空气中SO2含量时,空气(经过除尘)以1.5×10-4m3/min的流速进入电解槽的阳极室,电流计显示每秒通过的电子是8.56×10-11mol,此条件下能保持溴浓度恒定,并恰与SO2完全反应(设被测空气中不含与溴反应的物质).(1)写出监测过程中主要发生的化学反应方程式.
(2)计算空气中SO2的含量(g/m3空气).
解析:
| (1)2KBr+2H2O(通电)====2KOH+H2↑+Br2 SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr (2)1.1×10-3g/m3
设每分钟电解KBr溶液生成Br2的物质的量为x. 2Br- ~ Br2 电子转移 1mol 2mol x 8.56×10-11×60mol x= 根据SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr,知SO2也是2.568×10-9mol故空气中SO2的含量为 误区:(1)对电解原理不清楚,导致无从下手; (2)不能根据电路中通过的电子解题. 引申:以环境问题为背景,融知识与技能于一体,是本题的一大特征,也是高考命题的趋势.
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SO2是引起大气污染的主要有害气体之一,我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表:大气中SO2三级标准浓度限值
| 浓度限值[mg/(m3空气)] | |||
| 一级标准 | 二级标准 | 三级标准 | |
| 年日平均 | 0.02 | 0.06 | 0.10 |
| 日平均 | 0.05 | 0.15 | 0.25 |
| 任何一次 | 0.15 | 0.50 | 0.70 |
注:“年日平均”为任何一年的平均浓度均值不许超过的限值;“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值;“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
据报道,1952年2月,某城市雾大无风,家庭和工厂排出的烟雾经久不散,大气中SO2的含量高达3.8mg/(m3空气) ,烟尘达4.5mg/(m3空气),居民健康普遍受到危害,4天之内死亡人数约4000,流经该城市的主要河道也因此而受到污染,引起鱼类死亡。大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织,大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病,而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。
某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。反应的溴来自一个装有酸性(稀硫酸)的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应,电解池的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO2的含量时,一天中作了三次取样监测,每次取样的空气(已除尘)都以1.5×10-4m3.min-1的流速进入电解池的阳极室,从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10-6A、9.25×10-6A 、8.12×10-6A,每次都能够保持电解池中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应(设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为1.6×10-19C)。
写出此监测过程中发生反应的化学方程式。计算该地区空气中二氧化硫的含量有没有达到大气质量标准?
当大气中SO2污染较严重时,目前有一种降低其危害的方法是用直升飞机喷撒白垩粉,其化学方程式为___________________。
某火力发电厂所在地有较丰富的碳酸钙矿和菱镁矿,若该发电厂以含硫重油作燃料,请就地取材提出三种化学反应原理与上一小题不同的“脱硫”方法(用化学方程式表示,):
第一种______________;第二种______________; 第三种______________。
某10 6 kW火力发电厂以重油为燃料。以含硫3.5%的重油为燃料,重油使用量为0.18 dm3.kW-1.h-1(重油的密度为0.95g.cm3)。该厂开工率(每年实际运转天数)为80%,对烟道气的脱硫效率为90%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO2能生成多少吨石膏(CaSO4·2H2O)?