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說起二氧化硫(SO2),你可能首先想到它是空氣質(zhì)量播報(bào)中提及的大氣污染物。其實(shí)你真的了解SO2嗎?難道它只是有害物質(zhì)嗎?
一、SO2與食品工業(yè)
SO2作為防腐劑、漂白劑和抗氧化劑廣泛用于食品行業(yè)。葡萄酒釀制中適量添加SO2,可防止葡萄酒在陳釀和貯藏過程中被氧化,抑制葡萄汁中微生物的活動(dòng)。食糖加工過程中可使用SO2進(jìn)行脫色。按照我國(guó)《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2014)》,合理使用SO2不會(huì)對(duì)人體健康造成危害。
標(biāo)準(zhǔn)中部分食品SO2的最大殘留量
食品 |
蜜餞 |
葡萄酒 |
食糖 |
水果干 |
巧克力 |
果蔬汁 |
最大殘留量 |
0.35g/kg |
0.25g/L |
0.1g/kg |
0.1g/kg |
0.1g/kg |
0.05g/kg |
(1)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),食糖中的SO
2最大殘留量為
g/kg。
(2)葡萄酒釀制過程中SO
2的作用是
。
二、SO
2與硫酸工業(yè)
硫酸是重要的化工原料,工業(yè)制硫酸的關(guān)鍵步是SO
2的獲取和轉(zhuǎn)化。工業(yè)上以黃鐵礦(主要成分為FeS
2,已知:4FeS
2+11O
22Fe
2O
3+8SO
2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程如圖所示。硫酸工業(yè)的尾氣中含有少量SO
2,若直接排放會(huì)污染空氣,并導(dǎo)致硫酸型酸雨。工業(yè)上可先用氨水吸收,生成亞硫酸銨,再用硫酸處理,將重新生成的SO
2循環(huán)利用。
(3)接觸室中發(fā)生的化學(xué)方程式為
。
(4)依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖,下列說法正確的是
(填字母序號(hào))。
A.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
B.催化劑能夠提高SO
2的反應(yīng)速率和產(chǎn)量
C.吸收塔中得到的產(chǎn)品為純凈物
D.沸騰爐排出的礦渣可用于煉鐵
(5)接觸室中的SO
2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。催化劑活性與溫度的關(guān)系見圖。在實(shí)際生產(chǎn)中,SO
2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓和450℃(對(duì)應(yīng)圖史A點(diǎn)),而沒有選擇SO
2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是
。
SO
2平均轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系
催化劑活性與溫度的關(guān)系
(6)寫出用氨水吸收SO
2的化學(xué)方程式
。
三、SO
2與化石燃料
化石燃料中的煤通常含有硫元素,直接燃燒會(huì)產(chǎn)生SO
2,為了減少煤燃燒產(chǎn)生的SO
2污染空氣,可以采取“提高燃煤質(zhì)量,改進(jìn)燃燒技術(shù)”的措施,例如,對(duì)燃煤進(jìn)行脫硫、固硫處理;還可以采取“優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少燃煤使用”的措施。碳酸鈣、堿石灰(NaOH和CaO的混合物)等作為吸收劑可以對(duì)燃煤煙氣進(jìn)行脫硫處理,利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以來測(cè)定燃煤煙氣中SO
2的含量,得到如圖所示的SO
2含量與時(shí)間的關(guān)系曲線圖。依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題。
(7)由圖可知,脫硫效率較高的吸收劑是
。
(8)利用堿石灰吸收SO
2時(shí),下列措施能使脫硫效率提高的是
(填序號(hào))。
A.將原煤與堿石灰粉碎,混合均勻
B.將堿石灰的用量適當(dāng)增加
C.將時(shí)間300s變?yōu)?00s
(9)下列措施能減少SO
2排放的是
(填序號(hào))。
A.對(duì)燃煤進(jìn)行脫硫
B.推廣煤改氣、煤改電
C.循環(huán)利用工業(yè)尾氣中的SO
2