热点强化8 SO2的测定及治理
一、二氧化硫的测定
1.某探究小组利用下列方法测定空气中二氧化硫的含量。
方案Ⅰ：用如图装置测定SO2的含量。
(1)①装置中导管末端连接一个多孔球泡，其作用是 。
②该装置中SO2与碘(I2)溶液发生反应的化学方程式为 。
③若空气流速为V L·min-1，当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时，耗时10 min，则该空气样品中SO2的含量是 mg·L-1(用含V的最简表达式表示)。
方案Ⅱ：设计如下实验流程测定44.8 L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(2)①W溶液可以是 (填字母)。
A.H2O2溶液
B.KMnO4溶液(硫酸酸化)
C.溴水
D.稀硫酸
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含m的代数式表示)。
2.[2024·山东，19(2)(3)(4)]利用“燃烧 碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下：
①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的0.002 000 mol·L-1KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+3H2O，使溶液显浅蓝色。
②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换，直至终点。
回答下列问题：
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ；
滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是 ；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是 ； 若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
二、SO2尾气的治理
3.下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2
(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2转化为NH4HSO3，反应的化学方程式依次为 、 。
(2)用方法Ⅰ脱硫时，能提高SO2去除率的措施有 (填字母)。
A.增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D.通入空气使HS转化为S
(3)采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，结合离子方程式简述原因： 。
(4)方法Ⅱ中CO、H2还原SO2反应的化学方程式分别为 、 。
(5)对方法Ⅲ吸收液再生的方法有多种，加热可使吸收液再生，其反应的化学方程式为 。
4.我国大、中型火电厂的脱硫系统大多采用石灰石 石膏法工艺，基本流程如图。
(1)流程图中涉及的主要反应的化学方程式：
、 、 。
(2)研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响。
①当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图所示，当石灰石浆液pH>5.7时，脱硫效率降低的原因可能是 。
②燃煤烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高的原因是 。
答案精析
1.(1)①增大接触面积，加快吸收速率，使SO2被充分吸收
②SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI ③
(2)①AC ②×100%
2.(2)浓硫酸 防止倒吸 (3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色 % (4)催化剂 通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液 不变
解析 由题中信息可知，利用“燃烧 碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。(2)装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置磨砂浮子，相当于单向阀，能起到防倒吸的作用。(3)由S元素守恒及SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，则n(KIO3)=V×10-3 L×0.002 000 mol·L-1=2.000×10-6V mol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.000×10-6V mol=6.000×10-6V mol，样品中硫的质量分数是×100%=%。(4)粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从电子转移守恒的角度分析，得到6e-被还原为I-，仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3，测定结果会不变。
3.(1)2NH3·H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O2NH4HSO3
(2)AC (3)燃煤烟气中大量的CO2虽然能被氨水吸收生成NH4HCO3，但由于亚硫酸的酸性强于碳酸，故SO2会与NH4HCO3反应生成NH4HSO3，离子方程式为HC+SO2CO2+HS
(4)2CO+SO2S+2CO2 2H2+SO2S+2H2O
(5)2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O
4.(1)SO2+CaCO3CO2+CaSO3 2CaSO3+O22CaSO4 CaSO4+2H2OCaSO4·2H2O
(2)①pH增大，石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应
②温度升高，SO2的溶解度减小(共18张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第五章 热点强化8
so2的测定及治理
一、二氧化硫的测定
1.某探究小组利用下列方法测定空气中二氧化硫的含量。
方案Ⅰ：用如图装置测定SO2的含量。
(1)①装置中导管末端连接一个多孔球泡，其作用是_________________
。
②该装置中SO2与碘(I2)溶液发生反应的化学方程式为________________
。
增大接触面积，加
快吸收速率，使SO2被充分吸收
SO2+I2+2H2O===
H2SO4+2HI
③若空气流速为V L·min－1，当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时，耗时10 min，则该空气样品中SO2的含量是 mg·L－1(用含V的最简表达式表示)。
当SO2与碘(I2)溶液恰好完全反应时，消耗二氧化硫的物质的量为0.1 L×
0.1 mol·L－1=0.01 mol；若空气流速为V L·min－1，耗时10 min，则该空气
样品中SO2的含量是=mg·L－1。
方案Ⅱ：设计如下实验流程测定44.8 L(标准状况下)混合气体中SO2的体积分数。
(2)①W溶液可以是 (填字母)。
A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液(硫酸酸化)
C.溴水 D.稀硫酸
AC
固体为硫酸钡，所以W具有氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，由于酸性KMnO4溶液中含有硫酸，W溶液可以是H2O2溶液或溴水；
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为 (用含m的代数式表示)。
×100%
根据SO2~BaSO4，该混合气体中二氧化硫的体积分数为
×100%=×100%。
2.[2024·山东，19(2)(3)(4)]利用“燃烧 碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下：
①加样，将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的0.002 000 mol·
L－1KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+
3H2O，使溶液显浅蓝色。
②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+ 2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退－变蓝”不断变换，直至终点。
回答下列问题：
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是 。
浓硫酸
防止倒吸
由题中信息可知，利用“燃烧 碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验中，将氧气经干燥、净化后通入管式炉中将钢铁中硫氧化为SO2，然后将生成的SO2导入碘液中吸收，通过消耗KIO3碱性标准溶液的体积来测定钢铁中硫的含量。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置磨砂浮子，相当于单向阀，能起到防倒吸的作用。
(3)该滴定实验达终点的现象是____________________________________
；滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，
样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色
%
由S元素守恒及SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI、KIO3+5KI+6HCl===3I2+ 6KCl+3H2O可得关系式3S~3SO2~3I2~KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，则n(KIO3)=V×10－3 L×0.002 000 mol·L－1=2.000×10－6V mol，n(S)=3n(KIO3)=3×2.000×10－6V mol=6.000×10－6V mol，样品中硫的质
量分数是×100%=%。
(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是 ；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是_______________________________________________
；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
催化剂
通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液
不变
粉尘在该过程中的作用是催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从电子转移守恒的角度分析，得到6e－被还原为I－，仍能得到关系式3S~3SO2~KIO3，测定结果会不变。
二、SO2尾气的治理
3.下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2
(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2转化为NH4HSO3，反应的化学方程式依次为 、______________________
。
2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O
(NH4)2SO3+SO2+H2O===
2NH4HSO3
(2)用方法Ⅰ脱硫时，能提高SO2去除率的措施有 (填字母)。
A.增大氨水浓度
B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触
D.通入空气使HS转化为S
方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2
AC
(3)采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，结合离子方程式简述原因：_____________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________。
(4)方法Ⅱ中CO、H2还原SO2反应的化学方程式分别为 、
。
方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2
燃煤烟气中大量的CO2虽然能被氨水吸收生成NH4HCO3，但由于亚硫酸的酸性强于碳酸，故SO2会与NH4HCO3反应生成NH4HSO3，离子方程式为HC+SO2===CO2+HS
2CO+SO2 S+2CO2
2H2+SO2 S+2H2O
(5)对方法Ⅲ吸收液再生的方法有多种，加热可使吸收液再生，其反应的化学方程式为 。
方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2
2NaHSO3 Na2SO3+SO2↑+H2O
4.我国大、中型火电厂的脱硫系统大多采用石灰石 石膏法工艺，基本流程如图。
(1)流程图中涉及的主要反应的化学方程式： 、
、 。
SO2+CaCO3===CO2+CaSO3
2CaSO3+O2===2CaSO4
CaSO4+2H2O===CaSO4·2H2O
(2)研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响。
①当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图所示，当石灰石浆液pH>5.7时，脱硫效率降低的原因可能是________________
。
②燃煤烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高的原因是_______________
。
pH增大，石灰石
的溶解度减小，减慢了与SO2的反应
温度升高，SO2
的溶解度减小
