对石油开采和炼制过程中产生的含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价)进行处理，防止污染环境。已知：ⅰ.-2价硫元素易被氧化为S或；ⅱ.常温下，、、等含硫微粒在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如图。

1. 对石油开采和炼制过程中产生的含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价)进行处理，防止污染环境。

已知：ⅰ.-2价硫元素易被氧化为S或 $\text{[math]}$ ；

ⅱ.常温下， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等含硫微粒在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如图。

(1) 沉淀法处理含硫废水：向pH≈10的含硫废水中加入适量 $\text{[math]}$ 溶液，产生黑色沉淀(FeS)且溶液的pH降低。

①pH≈10的含硫废水中含-2价硫元素的主要存在形式是(填化学式)。

②用化学平衡移动原理解释pH降低的原因：。

③初始pH≈10时，除硫效果最好，初始pH>10，硫的沉淀率开始降低，原因是。

(2) 常温下，氧化法处理含硫废水：向含硫废水中加入稀 $\text{[math]}$ 并调节溶液的pH时为6。

①根据电离常数计算溶液中 $\text{[math]}$ 。

②向废水中匀速加入足量 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液，溶液的pH随时间变化如图。10min后pH减小的原因是(用化学方程式和必要的文字描述)。

【考点】

氧化还原反应方程式的配平; 化学平衡的影响因素; 电离平衡常数;

【答案】

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综合题普通

$\text{[math]}$ 广泛存在于许多燃气和工业废气中，脱除其中的 $\text{[math]}$ 既可回收硫又可防止产生污染。

Ⅰ.克劳斯法脱硫流程如下：

已知：催化转化器中反应为 $\text{[math]}$

（1）写出高温反应炉发生反应的化学方程式。

（2）上图流程中①、②原料气理论上的最佳用量比为①：②=。

II.工业上用 $\text{[math]}$ 吸收液脱除烟气中的 $\text{[math]}$ 。此方法包含的过程如下：

i. $\text{[math]}$

ii. $\text{[math]}$

iii. $\text{[math]}$

一定条件下测得脱硫率与 $\text{[math]}$ 浓度的变化关系如下图所示：

（3）吸收液过滤出S后，滤液需进行再生，较经济的再生方法是。

（4）当 $\text{[math]}$ 的浓度大于 $\text{[math]}$ 时，浓度越大，脱硫率越低，这是由于。

III.工业上采用下图所示装置电解 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合溶液一段时间，然后停止电解，通入 $\text{[math]}$ ，利用生成的 $\text{[math]}$ 将 $\text{[math]}$ 转化为S，自身转化为 $\text{[math]}$

（5）电解时，阳极的电极反应式为。

（6）当阴极产生标准状况下 $\text{[math]}$ 气体后通入 $\text{[math]}$ ，完全反应后有g S析出。

（7）补全通入 $\text{[math]}$ 时发生反应的离子方程式：。

综合题普通

2. 选择性催化还原技术(SCR技术)可有效降低柴油机尾气中 $\text{[math]}$ 的排放。其原理是在催化剂作用下，用 $\text{[math]}$ 等物质将尾气中的 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 。

(1) 柴油机尾气中的 $\text{[math]}$ 是由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在高温或放电条件下生成的。

①写出 $\text{[math]}$ 的电子式：。

②高温尾气 $\text{[math]}$ 中绝大多数为NO，推测 $\text{[math]}$ 为(填“放热”或“吸热”)反应。

(2) 在催化剂作用下， $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ 的化学方程式为。

(3) 用传感器检测NO的含量，其工作原理示意图如下：

①写出工作电极的电极反应式：。

②若用该传感器测定 $\text{[math]}$ 的含量，则传感器信号响应方向(即电流方向)相反，从物质性质角度说明原因：。

(4) 一种研究认为，有氧条件下 $\text{[math]}$ 与NO在催化剂表面的催化反应历程如下(催化剂中部分原子未表示)：

①下列说法正确的是(填序号)。

a.过程涉及了配位键的形成与断裂

b.反应ⅰ~ⅵ均属于氧化还原反应

c. $\text{[math]}$ 与NO反应而不与 $\text{[math]}$ 直接反应，体现了催化剂的选择性

②根据上图，写出 $\text{[math]}$ 选择性催化还原NO的总反应方程式：。

综合题普通

3. 无水 $\text{[math]}$ 在有机合成中可作为催化剂而被广泛应用。工业上可用氧化铝精矿粉、焦炭、氯化剂( $\text{[math]}$ 等)为原料制备无水 $\text{[math]}$ 。

(1) $\text{[math]}$ 元素在周期表中的位置为，中子数为20的氯原子的符号为。

(2) 高温条件下，将 $\text{[math]}$ 通入氧化铝精矿粉和焦炭粉混合物中，可制得 $\text{[math]}$ 粗品，同时生成 $\text{[math]}$ ，反应的化学方程式为。

(3) 某实验小组用如图所示装置探究 $\text{[math]}$ 的部分性质。

①通入一定量 $\text{[math]}$ 后，取下A中试管并振荡，观察到的现象为。

②该实验说明氯的非金属性大于碘，从原子结构的角度解释其原因。

(4) $\text{[math]}$ 分子中的原子均满足最外层8电子稳定结构，其结构式为。

(5) $\text{[math]}$ 是比 $\text{[math]}$ 更安全高效的氧化剂。工业上可用 $\text{[math]}$ 把废水中的 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ 沉淀除去，氯元素被还原为最低价，若废水中 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 可以处理该废水的最大体积为 $\text{[math]}$ 。

综合题普通