Question

【題目】燃煤產生的煙氣中含有二氧化硫，直接排放會污染空氣，它與水反應形成酸雨污染環境，某科研小組利用海水除去二氧化硫，其工藝流程見下圖。

請回答下列問題：

(1)二氧化硫中硫的化合價是 。

(2)用熟石灰中和稀硫酸的化學方程式是 。

(3)亞硫酸(H2SO3)被空氣中氧氣氧化為硫酸，寫出反應的化學方程式 。

(4)為了研究脫硫率(脫硫率是已除去的二氧化硫的量占總二氧化硫量的百分比)與溫度、煙氣中SO2濃度的關系，他們進行了探究實驗。實驗結果如下：

實驗序號	溫度/℃	煙氣中SO2 濃度/10－2g·L－1	脫硫率/%
Ⅰ	23	2.5%	99.5
Ⅱ	23	3.2%	97.1
Ⅲ	40	3.5%	94.3

由表中實驗數據可得出的結論是 。

(5)目前，科學家正在研究在一定條件下將乙烯(C2H4)和煙氣混合除去二氧化硫，其反應的過程可分為如下三步：

第一步：O2與Cu＋反應生成Cu＋(O2)

第二步：Cu＋(O2)與SO2反應生成Cu＋(SO3)2

第三步：Cu＋(SO3)2與C2H4反應生成S、CO2、H2O和Cu＋。

①反應中Cu＋的作用是 。

②除去二氧化硫的總反應的化學方程式是 。

Answer 1

【答案】(1)＋4(2)H2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O (3)2H2SO3＋O2===2H2SO4

(4)溫度越低，煙氣中SO2濃度越低，脫硫率越高

(5)催化作用 2O2＋SO2＋C2H4S＋2CO2＋2H2O。

【解析】根據化合物中各元素化合價的代數和為零，氧元素通常顯－2價，所以二氧化硫中硫元素的化合價為＋4價；熟石灰和稀硫酸反應生成硫酸鈣和水，化學方程式為H2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O；亞硫酸(H2SO3)和O2反應生成硫酸，注意配平；運用控制變量法，從題中表格所給數據可以看出：溫度相同時煙氣中SO2濃度越低，脫硫率越高，在SO2濃度相同時溫度越低，脫硫率越高；從這3個反應可以看出Cu＋參加了反應，但后來又生成了Cu＋，所以在反應中起催化作用，把三步反應的反應物和生成物分別相加可以看出反應物是O2、SO2和C2H4，生成物是S、CO2和H2O，Cu＋是催化劑，注意配平，得：2O2＋SO2＋C2H4S＋2CO2＋2H2O。