问题 实验题

SO2是一种重要的化工原料,也是引起酸雨污染的重要来源。

(1)某兴趣小组采用如图所示装置制取SO2

①下列实验方案适用如图所示装置制取所需SO2的试剂是_______(填序号)。

A.Na2SO3溶液与稀硝酸

B.Na2SO3固体与浓硫酸

C.固体硫和氧气

D.铜与浓硫酸②a的仪器名称是_______。

③尾气吸收装置的连接顺序是b接(   )接 (   )接e。

(2)为了回收利用SO2废气,研究人员研制了利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO2废气,制备硫酸锰晶体(生产流程,其流程示意图如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2、Al3等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:

请回答:

①含Al3的盐常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理________________________。

②浸出过程中主要反应的化学方程式是___________________________________________。

③氧化过程中加入MnO2粉的目的是______________________________________________;

反应的离子方程式是_________________________________________________________。

④用石灰浆调节pH,pH应调节的范围是___________________________________。

⑤滤渣的主要成分是____________________________________。

答案

(1)①B      (2分)

②分液漏斗           (2分)  

③d  c         (2分)

(2)①Al3++3H2O Al(OH)3+3H +     (2分)

②SO2+MnO2=MnSO4            (2分)

③将Fe2氧化为Fe3+    (2分)

 2Fe2+MnO2+4H=2Fe3+Mn2+2H2O       (2分)

④4.7≤pH<8.3      (2分)

⑤氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙      (2分)

(1)①该装置属于固液或液液混合不加热型装置

A、Na2SO3溶液与HNO3反应时,硝酸会氧化亚硫酸钠本身被还原为一氧化氮,故A不符合;

B、Na2SO3固体与浓硫酸不加热反应,利用浓硫酸难挥发性可以反应生成二氧化硫气体,故B符合;

C.硫燃烧不需要分液漏斗,故C不符合;

D.铜和浓硫酸反应需要加热,故D不符合;

故选B;

②a的仪器名称是:分液漏斗,答案:分液漏斗;

③如图,尾气吸收装置的连接顺序是b接(d)接 (c)接e。答案:d c 。

(2)①含Al3的盐常用作净水剂,是利用Al3 水解产生的Al(OH)3胶体,具有吸附性,吸附水中的悬浮的杂质,离子方程式为①Al3++3H2O Al(OH)3+3H + ,答案:Al3++3H2O Al(OH)3+3H +  ②低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2,则MnO2与SO2发生氧化还原反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4

故答案为:SO2+MnO2=MnSO;③杂质离子中只有Fe2具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3,反应的离子方程式为2Fe2+MnO2+4H=2Fe3+Mn2+2H2O,

故答案为:将Fe2氧化为Fe3+  2Fe2+MnO2+4H=2Fe3+Mn2+2H2O ;④溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是除去杂质中含有Fe3、Al3阳离子,从图表以看出,大于4.7可以将Fe3和Al3除去,小于8.3是防止Mn2也沉淀,所以只要调节pH值在4.7~8.3间即可,

故答案为:4.7≤pH<8.3 ;⑤Fe3、Al3阳离子通过调pH值,转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,同时生成微溶的硫酸钙,所以滤渣主要有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙.

故答案为:氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙 2废气

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