Question

3．S元素在自然界的轉(zhuǎn)化對環(huán)境有著重要的影響．
（1）汽車尾氣與燃煤煙氣中含有的SO₂是造成酸雨的主要原因之一．
①圖中A的化學(xué)式是H₂SO₃或SO₃或H₂SO₃與SO₃．
②硫酸型酸雨對大理石石像腐蝕的化學(xué)方程式是
H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）煤炭中以FeS₂形式存在的硫，可用微生物脫硫技術(shù)脫去，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為：
ⅰ．2FeS₂+7O₂+2H₂O $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；
ⅱ．4Fe²⁺+O₂+4H⁺ $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4Fe³⁺+2H₂O；
ⅲ．FeS₂+2Fe³⁺ $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$3Fe²⁺+2S；
ⅳ．2S+3O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4H⁺+2SO₄^2-．
已知：FeS₂中的鐵元素為+2價．
回答下列問題：
①將上述ⅰ、ⅱ離子方程式補(bǔ)充完整．
②在線橋上標(biāo)出反應(yīng)ⅲ中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目：
③觀察上述反應(yīng)，F(xiàn)eS₂中的S元素最終轉(zhuǎn)化為SO₄^2-從煤炭中分離出來．
（3）生物質(zhì)混煤燃燒是當(dāng)今能源燃燒利用的最佳方式之一．燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂．你認(rèn)為反應(yīng)物除SO₂、NaCl外還有O₂，判斷的理由是因氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時發(fā)生，而Cl、S元素的化合價均升高，所以，有O₂參與反應(yīng)．
（4）另一種煙氣脫硫技術(shù)是石灰法，即在煤燃燒時加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請寫出該化學(xué)方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄．并計算在10kg 含硫 1.6% 的煤中理論上加入0.028kg生石灰合適．

Answer 1

分析 （1）①A可能是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，也可能是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸；
②硫酸型酸雨對大理石石像腐蝕是硫酸與大理石的主要成份碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，化學(xué)方程式是H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）①根據(jù)原子守恒、電荷守恒確定生成物；
②2mol的鐵離子得到2mol的電子變成亞鐵離子；
③依據(jù)四個反應(yīng)分析判斷產(chǎn)物；
（3）燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂中Cl、S元素的化合價均升高，根據(jù)得失電子守恒必定有一種物質(zhì)得電子化合價降低，所以必含氧氣；
（4）煤燃燒時加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請寫出該化學(xué)方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄；根據(jù)SO₂～～CaO關(guān)系式分析求解．

解答 解：（1）①A可能是二氧化硫被氧化生成三氧化硫，也可能是二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，故答案為：H₂SO₃或SO₃或H₂SO₃與SO₃；
②硫酸型酸雨對大理石石像腐蝕是硫酸與大理石的主要成份碳酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，化學(xué)方程式是H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑，故答案為：H₂SO₄+CaCO₃=CaSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）①根據(jù)電荷守恒知，該微粒子是陰離子，再結(jié)合原子守恒知，該空為4SO₄^2-；根據(jù)電荷守恒知，該微粒不帶電荷，再結(jié)合原子守恒知，該空為2H₂O，
故答案為：4SO₄^2-；2H₂O；
②2mol的鐵離子得到2mol的電子變成亞鐵離子，所雙轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：2e^-，故答案為：2e^-；
③依據(jù)ⅰ至ⅳ四個離子方程式，分析判斷最終的生成物為硫酸亞鐵和硫酸，所以硫最終生成SO₄^2-，故答案為：SO₄^2-；
（3）燃煤過程中生成的SO₂會與NaCl等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鹽和Cl₂中Cl、S元素的化合價均升高，根據(jù)得失電子守恒必定有一種物質(zhì)得電子化合價降低，所以必含O₂
故答案為：O₂；因氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時發(fā)生，而Cl、S元素的化合價均升高，所以，有O₂參與反應(yīng)；
（4）煤燃燒時加入生石灰（CaO）即可除去SO₂，最后生成CaSO₄，請寫出該化學(xué)方程式：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄；
根據(jù)  SO₂～～CaO
     1kmol   56Kg
  $\frac{10×1.6%}{32}$kmol  m
m=0.028kg，
故答案為：2SO₂+2CaO+O₂=2CaSO₄，0.028．

點(diǎn)評 本題考查了氧化還原反應(yīng)，明確元素化合價再結(jié)合基本概念來分析解答即可，注意離子方程式要遵循電荷守恒、原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒，知道常見元素化合價，題目難度不大．