题目
某研究人员按图甲所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。实验中,SO2和O2混合气体连续通入,水和铁在起始时一次性加入,反应液多次循环。H2O Fe(足量) 8-|||-A-|||-SO2、O2 吸收 4-|||-吸收液 反应 反应液 三 D-|||-6-|||-B ℃-|||-2| 50100 150 200 250-|||-尾气 t/min-|||-甲 乙(1)吸收时,温度不宜过高的原因是 ____ 。(2)实验中,对循环的反应液的pH进行跟踪检测,测得pH随时间的变化曲线如图乙所示(A点为纯水的pH)。①AB段,pH下降的主要原因是 ____ 。②CD段,反应液的pH发生突变,是由于吸收液中H2SO4含量的突增,但此时根据图象,反应液的pH却在上升,原因是 ____ 。硫酸浓度上升的原因是 ____ 。(3)以反应后的溶液为原料,请你设计一个制取硫酸铁晶体的方案 ____ 。已知:亚铁离子会与铁氰化钾溶液反应生成一种蓝色物质。实验中可选用的试剂:3mol/L稀硫酸,铁粉,10%H2O2,铁氰化钾溶液。
某研究人员按图甲所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”。实验中,SO2和O2混合气体连续通入,水和铁在起始时一次性加入,反应液多次循环。

(1)吸收时,温度不宜过高的原因是 ____ 。
(2)实验中,对循环的反应液的pH进行跟踪检测,测得pH随时间的变化曲线如图乙所示(A点为纯水的pH)。
①AB段,pH下降的主要原因是 ____ 。
②CD段,反应液的pH发生突变,是由于吸收液中H2SO4含量的突增,但此时根据图象,反应液的pH却在上升,原因是 ____ 。硫酸浓度上升的原因是 ____ 。
(3)以反应后的溶液为原料,请你设计一个制取硫酸铁晶体的方案 ____ 。
已知:亚铁离子会与铁氰化钾溶液反应生成一种蓝色物质。
实验中可选用的试剂:3mol/L稀硫酸,铁粉,10%H2O2,铁氰化钾溶液。

(1)吸收时,温度不宜过高的原因是 ____ 。
(2)实验中,对循环的反应液的pH进行跟踪检测,测得pH随时间的变化曲线如图乙所示(A点为纯水的pH)。
①AB段,pH下降的主要原因是 ____ 。
②CD段,反应液的pH发生突变,是由于吸收液中H2SO4含量的突增,但此时根据图象,反应液的pH却在上升,原因是 ____ 。硫酸浓度上升的原因是 ____ 。
(3)以反应后的溶液为原料,请你设计一个制取硫酸铁晶体的方案 ____ 。
已知:亚铁离子会与铁氰化钾溶液反应生成一种蓝色物质。
实验中可选用的试剂:3mol/L稀硫酸,铁粉,10%H2O2,铁氰化钾溶液。
题目解答
答案
解:(1)高温使气体的溶解度降低,不利于气体的溶解,
故答案为:温度过高,二氧化硫的溶解度下降;
(2)①二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液酸性增强,pH值减小,
故答案为:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液酸性增强;
②由于加入铁粉,酸性更强的H2SO4更容易与Fe反应导致其被大量消耗,生成的Fe2+对亚硫酸氧化生成硫酸的反应起催化作用,
故答案为:酸性更强的H2SO4更容易与Fe反应导致其被大量消耗;生成的Fe2+对亚硫酸氧化生成硫酸的反应起催化作用;
(3)结合流程与数据分析可知,制取硫酸铁晶体的方案为加入略过量的稀硫酸酸化溶液,边搅拌变加入10%H2O2溶液,直至去少量溶液于另一试管中滴加铁氰化钾溶液后溶液不出现颜色变化,加热浓缩,期间加入一定量的稀硫酸抑制Fe3+水解,蒸发至有大量晶体析出,过滤,取滤渣,
故答案为:加入略过量的稀硫酸酸化溶液,边搅拌变加入10%H2O2溶液,直至去少量溶液于另一试管中滴加铁氰化钾溶液后溶液不出现颜色变化,加热浓缩,期间加入一定量的稀硫酸抑制Fe3+水解,蒸发至有大量晶体析出,过滤,取滤渣。
故答案为:温度过高,二氧化硫的溶解度下降;
(2)①二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液酸性增强,pH值减小,
故答案为:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液酸性增强;
②由于加入铁粉,酸性更强的H2SO4更容易与Fe反应导致其被大量消耗,生成的Fe2+对亚硫酸氧化生成硫酸的反应起催化作用,
故答案为:酸性更强的H2SO4更容易与Fe反应导致其被大量消耗;生成的Fe2+对亚硫酸氧化生成硫酸的反应起催化作用;
(3)结合流程与数据分析可知,制取硫酸铁晶体的方案为加入略过量的稀硫酸酸化溶液,边搅拌变加入10%H2O2溶液,直至去少量溶液于另一试管中滴加铁氰化钾溶液后溶液不出现颜色变化,加热浓缩,期间加入一定量的稀硫酸抑制Fe3+水解,蒸发至有大量晶体析出,过滤,取滤渣,
故答案为:加入略过量的稀硫酸酸化溶液,边搅拌变加入10%H2O2溶液,直至去少量溶液于另一试管中滴加铁氰化钾溶液后溶液不出现颜色变化,加热浓缩,期间加入一定量的稀硫酸抑制Fe3+水解,蒸发至有大量晶体析出,过滤,取滤渣。