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煤燃烧产生的烟气中含有SO2和NOx,用NaOH、NaClO、Ca(ClO)2等溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。 (1)下列关于吸收SO2过程发生的有关反应,用下列方程式表示: ①SO2(g...
题目内容:
煤燃烧产生的烟气中含有SO2和NOx,用NaOH、NaClO、Ca(ClO)2等溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
(1)下列关于吸收SO2过程发生的有关反应,用下列方程式表示:
①SO2(g)+2OH-(aq)=SO32-(aq)+H2O(l) k1
②ClO-(aq)+SO32-(aq)=SO42-(aq)+Cl-(aq) k2
③CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq) k3
k1、k2、k3分别表示反应①、②、③的化学平衡常数,则反应:SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)=CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=___(用k1、k2、k3表示)。
(2)标准状况下,把SO2通入11.2mL水中制得饱和溶液,测得其pH=0.74。已知:标准状况下SO2在水中的溶解度按体积比为1:67.2(即V(H2O):V(SO2)=1:67.2)。
①写出该溶液中存在的电离平衡____。
②已知饱和溶液中的SO2有与水反应生成H2SO3,求H2SO3的第一步电离Ka1=___(已知lg1.8≈0.26,忽略第二步电离和溶液体积的变化,结果用科学计数法表示,保留2位有效数字)。
(3)SO2的水溶液中存在歧化反应:3SO2+2H2O2H2SO4+S↓,I-可作为该反应的催化剂,催化过程如下:
a:SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O b:I2+2H2O+SO2=SO42-+2I-+4H+
欲探究反应a和b的反应速率与歧化反应的速率的关系,设计实验如下:将18mLSO2的水溶液分别加入2mL下列试剂中,密闭放置,观察现象。(已知I2易溶于KI溶液,溶液呈棕褐色)
完成下列问题:
①由实验现象可得出反应a与反应b的速率:v(a)___v(b)(填“>”“﹤”或“=”)。
②测得反应3SO2+2H2O2H2SO4+S↓在实验Ⅰ中,部分物质的物质的量的变化如图所示(设混合溶液的体积为两溶液的体积之和):则曲线N表示___(填物质的名称)的变化。该反应在实验Ⅰ条件下进行,15min时达到化学平衡状态,用SO2表示该反应前15min内的平均反应速率为___mol·L-1·min-1。
③下列叙述能说明3SO2(aq)+2H2O(l)2H2SO4(aq)+S(s)反应已达到平衡状态的是___(填字母)。
A.生成1.5molSO2的同时消耗1molH2SO4
B.反应过程中,溶液中的分子总数不再变化
C.恒温恒容时,混合溶液中硫酸的密度保持不变
D.绝热恒容时,反应的化学平衡常数不再变化
(4)若把NaOH吸收SO2后的碱溶液进行电解,装置如图所示。其中SO2的碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3的浓度均为0.05mol·L-1。当电路中通过0.05mol电子时,阳极生成的气体在标准状况下的体积为___L,b室中c(SO32-)___(填“增大”“减小”或“不变”),溶液中:c(Na+)-___=0.05mol·L-1(用微粒浓度的关系式表示)。
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