Question

【題目】資料顯示：在一定溫度下，往煤中加入適量石灰石粉，其分解產(chǎn)物可使煤（含S）燃燒時產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化成CaSO4，從而減少SO2排放，該方法被稱為鈣基固硫。某實驗小組利用下列實驗裝置和藥品對其可行性進行了模擬探究。

①SO2與CO2為非金屬氧化物，均能與堿溶液反應(yīng)，但SO2有毒，能與品紅作用使其褪色。

②2SO2+2H2O+O2+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl

③CO2不與BaCl2溶液反應(yīng)

（實驗一）取S粉與CaCO3粉末的混合物裝入A中，連續(xù)通入過量O2，加熱至500℃左右，充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)B中紅色消失、C中出現(xiàn)大量的白色渾濁。

（1）停止實驗的正確操作是_____。

（2）裝置D中NaOH的作用是_____。

（實驗二）另取上述S粉與CaCO3粉末的混合物裝入A中，連續(xù)通入過量O2，并迅速加熱升溫，控制在1000℃左右，充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)B中紅色消失，C中出現(xiàn)少量的白色渾濁。

（3）取反應(yīng)后D中溶液滴加過量鹽酸，出現(xiàn)大量無色氣泡（其中有CO2）。反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)實驗檢驗A中余下固體含有CaSO4，由此得知實驗二過程中，A中發(fā)生的反應(yīng)有三個，請完成剩余的兩個化學方程式：

①S+O2SO2；

②_____；

③_____。

（實驗三）另取CaSO4粉末裝入A中，連續(xù)通入過量O2，加熱至1200℃左右，充分反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)B中紅色消失。

（4）比較實驗一、二、三可知，如用該方法固硫，適宜的溫度條件是_____。

Answer 1

【答案】停止加熱，繼續(xù)通入O2至A冷卻 吸收多余的SO2氣體，防止有毒氣體污染環(huán)境 1000℃左右，不超過1200℃

【解析】

（1）為了防止停止加熱后，內(nèi)部溫度降低，壓強下降，造成外部大氣壓將液體壓入導管內(nèi)，引起倒吸，導致加熱試管炸裂的現(xiàn)象發(fā)生，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱后繼續(xù)通入氧氣，使內(nèi)部氣體增多，壓強不下降，避免倒吸現(xiàn)象發(fā)生，直至溫度降至室溫，達到內(nèi)外壓強一致即可，所以停止加熱后繼續(xù)通入O2至A冷卻；

（2）硫粉在通入氧氣后，生成二氧化硫，由于二氧化硫具有毒性，不得直接排入大氣，所以采用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫，避免造成環(huán)境污染，所以裝置D中氫氧化鈉作用為吸收多余的SO2氣體，防止有毒氣體污染環(huán)境；

（3）題目信息給出有二氧化碳生成，能提供二氧化碳的只有碳酸鈣，其在高溫下分解生成氧化鈣、二氧化碳，而A中有硫酸鈣，說明還發(fā)生了氧化鈣、二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣的反應(yīng)，只能如此才能保證質(zhì)量守恒定律，所以另外兩個反應(yīng)為碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，即，還有氧化鈣、二氧化硫和氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成硫酸鈣，即；

（4）根據(jù)題目信息可知，硫酸鈣在1200℃時分解生成了二氧化硫，將起不到固硫的作用，所以加熱溫度不得高于1200℃，而在500℃時，出現(xiàn)大量白色沉淀，說明生成二氧化碳較多，碳酸鈣沒有被充分利用，1000℃時生成沉淀極少，說明石灰石充分吸收二氧化硫，因此最佳溫度為1000℃左右，不得超過1200℃。