Question

10．煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放，還能將其轉(zhuǎn)化為石膏（CaSO₄•2H₂O）等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”．轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

【信息資料】①亞硫酸鹽不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化成硫酸鹽．
②化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)的變化規(guī)律：若有元素化合價(jià)升高，必有元素化合價(jià)降低．
（1）二氧化硫的排放會(huì)導(dǎo)致的環(huán)境問題是使亞硫酸完全轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣，可用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)煙氣中二氧化硫．
（2）加入過量石灰石的目的是使亞硫酸完全轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃+H₂SO₃═CaSO₃+SO₂↑+H₂O，基本類型是復(fù)分解反應(yīng)；
（3）在氧化階段，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄•2H₂O）或2CaSO₃+O₂=2CaSO₄；
（4）硫酸鈣在高溫條件下會(huì)分解生成二氧化硫和另外2種生成物，其中一種是金屬氧化物．請(qǐng)寫出硫酸鈣分解的化學(xué)方程式是2CaSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+2SO₂↑+O₂↑；
（5）某電廠用煤200噸（含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%），若燃燒時(shí)煤中的硫全部轉(zhuǎn)化成二氧化硫，煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏，則可生產(chǎn)石膏25.8噸；
（6）在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中，不利于脫硫的影響因素是bc（填序號(hào)）．
a．?dāng)嚢?nbsp;     b．煙塵含量過高  c．煙氣溫度過高    d．石灰石細(xì)顆粒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)將煙氣中的SO₂直接排放到空氣中，可能會(huì)導(dǎo)致酸雨，根據(jù)二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈣和亞硫酸反應(yīng)會(huì)生成亞硫酸鈣、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)亞硫酸鈣和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)硫酸鈣分解的反應(yīng)原理分析解答；
（5）二氧化硫與碳酸鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣與二氧化碳，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO₄•2H₂O；根據(jù)關(guān)系式S～SO₂～CaSO₄•2H₂O來計(jì)算；
（6）根據(jù)不利于脫硫的影響因素進(jìn)行分析；

解答 解：
（1）將煙氣中的SO₂直接排放到空氣中，可能會(huì)導(dǎo)致酸雨；可用使高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)煙氣中二氧化硫；
（2）碳酸鈣和亞硫酸反應(yīng)會(huì)生成亞硫酸鈣、水和二氧化碳，所以設(shè)備2中，加入CaCO₃的目的是將H₂SO₃轉(zhuǎn)化為CaSO₃；反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCO₃+H₂SO₃═CaSO₃+SO₂↑+H₂O； 基本類型是復(fù)分解反應(yīng)；
（3）亞硫酸鈣和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，化學(xué)方程式為：2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄•2H₂O）或2CaSO₃+O₂=2CaSO₄；
（4）硫酸鈣在高溫條件下會(huì)分解生成二氧化硫和另外2種生成物，其中一種是金屬氧化物．硫酸鈣分解的化學(xué)方程式是：2CaSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+2SO₂↑+O₂↑；
（5）二氧化硫與碳酸鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣與二氧化碳，反應(yīng)方程式為：SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO₄•2H₂O，反應(yīng)方程式為：2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄•2H₂O），總反應(yīng)為：2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O═2（CaSO₄•2H₂O）+2CO₂；
故答案為：SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂；2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄•2H₂O）；
      S～SO₂ ～CaSO₄•2H₂O
      32             172
200t×2.5%×96%       m
$\frac{32}{200t×2.5%×96%}=\frac{172}{m}$
m=25.8t
（6）在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中，不利于脫硫的影響因素是煙塵含量過高和煙氣溫度過高；
答案：
（1）形成酸雨；  高錳酸鉀；
（2）使亞硫酸完全轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣；  CaCO₃+H₂SO₃═CaSO₃+SO₂↑+H₂O； 復(fù)分解反應(yīng)；
（3）2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄•2H₂O）或2CaSO₃+O₂=2CaSO₄
（4）2CaSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+2SO₂↑+O₂↑；    
（5）25.8；  
（6）bc

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料脫硫的原理等，題中難度中等，注意化學(xué)方程式的書寫，為該題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)．注意流程分析和設(shè)計(jì)方法和理解是解答的關(guān)鍵．