单选题
873、要同时除去SO2气体中的SO3[气]和水蒸气,应将气体通入[ ]。
A
NaOH浴液
B
饱和NaHSO3溶液
C
浓H2SO4
D
CaO粉末
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
本题主要考察气体的除杂(净化)与干燥,需要遵循“不增、不减、易分”的原则,即不能引入新的杂质,不能减少被提纯的物质,且操作简便。
1. **分析目标气体与杂质:**
* **目标气体**:$SO_2$(二氧化硫),酸性氧化物。
* **杂质**:$SO_3$(三氧化硫,气态),酸性氧化物;$H_2O$(水蒸气)。
* **要求**:同时除去 $SO_3$ 和 $H_2O$,且保留 $SO_2$。
2. **逐项分析选项:**
* **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**:目标气体 $SO_2$ 被吸收消耗,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 $NaHSO_3$ 反应可生成 $SO_2$,从而除去 $SO_3$ 并增加 $SO_2$ 的量。
* 但是,气体通过**溶液**时会带出**水蒸气**。
* **结果**:虽然除去了 $SO_3$,但无法除去水蒸气,反而可能引入更多水分,无法满足“同时除去水蒸气”的要求。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 $H_2O$**: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**:$SO_2$ 在浓硫酸中溶解度很小,且不与浓硫酸发生氧化还原反应(因为硫元素价态相邻,+4 和 +6 价之间无中间价态,通常不发生归中或歧化,且浓硫酸氧化性虽强但不足以在常温下快速氧化 $SO_2$)。
* **结果**:既除去了 $SO_3$,又除去了水蒸气,且保留了 $SO_2$。故 C 正确。
* **D. CaO粉末**
* $CaO$ 是碱性氧化物。
* $SO_2$ 会与 $CaO$ 反应生成 $CaSO_3$:$CaO + SO_2 \rightarrow CaSO_3$。
* $SO_3$ 会与 $CaO$ 反应生成 $CaSO_4$。
* $CaO$ 也会与水反应生成 $Ca(OH)_2$。
* **结果**:目标气体 $SO_2$ 被吸收消耗,不符合除杂原则。故 D 错误。
**结论:**
要同时除去 $SO_2$ 中的 $SO_3$ 和水蒸气,应选用**浓硫酸**。它利用溶解性吸收 $SO_3$,利用吸水性除去水蒸气,且不与 $SO_2$ 反应。
故正确答案为 **C**。
相关知识点:
除气体杂质,选浓H2SO4
题目纠错
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