单选题
要同时除去SO2气体中的SO3(气)和水蒸气,应将气体通入()。
A
NaOH溶液
B
饱和 NaHSO3溶液
C
浓H2SO4
D
CaO粉末
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是气体的净化与干燥,核心原则是:**除杂试剂只能吸收杂质,不能与被提纯的主要气体反应,且不能引入新的杂质。**
我们需要除去 $SO_2$ 中的 $SO_3$(气)和水蒸气。
**1. 分析各选项:**
* **A. NaOH溶液**
* $SO_2$ 是酸性氧化物,会与 NaOH 发生反应:$SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$。
* $SO_3$ 也会与 NaOH 反应。
* **结果**:主要气体 $SO_2$ 被消耗,不符合除杂原则。故 A 错误。
* **B. 饱和 $NaHSO_3$ 溶液**
* $SO_3$ 溶于水生成硫酸,硫酸与 $NaHSO_3$ 反应生成 $SO_2$:$H_2SO_4 + 2NaHSO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + 2SO_2\uparrow + 2H_2O$。这一步可以除去 $SO_3$ 并转化为 $SO_2$。
* 但是,气体通过水溶液后会带出**水蒸气**。题目要求同时除去水蒸气,而该选项无法干燥气体,反而引入了水分。
* **结果**:虽然除去了 $SO_3$,但未除去水蒸气(甚至增加了湿度)。故 B 错误。
* **C. 浓 $H_2SO_4$**
* **除去 $SO_3$**:$SO_3$ 极易溶于浓硫酸,形成发烟硫酸(或视为被浓硫酸吸收),从而被除去。
* **除去水蒸气**:浓硫酸具有强吸水性,是常用的酸性干燥剂,可以除去水蒸气。
* **对 $SO_2$ 的影响**:$SO_2$ 是酸性气体,不与浓硫酸反应,且在浓硫酸中的溶解度很小。
* **结果**:既除去了杂质 $SO_3$ 和水蒸气,又保留了主要气体 $SO_2$。故 C 正确。
* **D. CaO粉末**
* CaO 是碱性氧化物。
* $SO_2$ 会与 CaO 反应:$CaO + SO_2 \rightarrow CaSO_3$。
* $SO_3$ 也会与 CaO 反应。
* **结果**:主要气体 $SO_2$ 被消耗,不符合除杂原则。故 D 错误。
**2. 结论:**
只有浓硫酸既能吸收 $SO_3$,又能吸收水蒸气,且不与 $SO_2$ 反应。
**正确答案:C**
相关知识点:
除杂选浓H2SO4,水和SO3一起除
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