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固硫技術(shù)(通過(guò)加入固硫劑,將硫元素以固體形式留在煤燃燒的殘?jiān)校┛捎行Ы档腿济簭U氣中SO2的含量,同時(shí)對(duì)產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行回收再利用具有重要的環(huán)保意義。
I.石灰石固硫:固硫過(guò)程中涉及的部分反應(yīng)如下
①CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g)                    ΔH1=178.30kJ?mol-1
②2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)?2CaSO4(s)        ΔH2=-1003.84kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)                      ΔH3=-566kJ?mol-1
④CaSO4(s)+CO(g)?CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)    ΔH4
(1)ΔH4=
+218.92
+218.92
kJ?mol-1。
(2)在煤燃燒過(guò)程中常鼓入稍過(guò)量的空氣以提高固硫率(燃燒殘?jiān)辛蛟氐馁|(zhì)量占燃煤中硫元素總質(zhì)量的百分比),分析其原因:
鼓入稍過(guò)量的空氣,增大了反應(yīng)體系中氧氣的濃度,使反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),有利于固硫;同時(shí),氧氣濃度增大也會(huì)使反應(yīng)③平衡正向移動(dòng),降低CO濃度,增大CO2濃度,使反應(yīng)④平衡逆向移動(dòng),有利于固硫
鼓入稍過(guò)量的空氣,增大了反應(yīng)體系中氧氣的濃度,使反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),有利于固硫;同時(shí),氧氣濃度增大也會(huì)使反應(yīng)③平衡正向移動(dòng),降低CO濃度,增大CO2濃度,使反應(yīng)④平衡逆向移動(dòng),有利于固硫
。
Ⅱ.石灰石回收:利用(NH42CO3和濃氨水的混合溶液浸取I中固體廢渣(主要含CaSO4)可回收得到CaCO3,反應(yīng)裝置如圖1所示。
(3)寫出浸取中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
CaSO4+
CO
2
-
3
=CaCO3+
SO
2
-
4
CaSO4+
CO
2
-
3
=CaCO3+
SO
2
-
4

(4)浸取廢渣時(shí),向(NH42CO3溶液中加入適量濃氨水的目的是
抑制
CO
2
-
3
的水解,增加溶液中
CO
2
-
3
的濃度,促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化
抑制
CO
2
-
3
的水解,增加溶液中
CO
2
-
3
的濃度,促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化

Ⅲ.石灰乳脫硫:燃煤廢氣中的SO2也可用石灰乳吸收,得到的CaSO3漿料可用于制備NaHSO3溶液。
(5)寫出實(shí)驗(yàn)方案:
CaSO3漿料中加入一定量3mol?L-1Na2SO4,邊攪拌邊緩慢滴加總量與Na2SO4溶液相同量的3mol?L-1H2SO4,測(cè)定反應(yīng)液的pH,再用3mol?L-1H2SO4或1mol?L-1NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在4~5(或6)之間,過(guò)濾;或向CaSO3漿料中邊攪拌邊緩慢滴加3mol?L-1H2SO4,產(chǎn)生的氣體通入1mol?L-1NaOH溶液,測(cè)定溶液pH,當(dāng)測(cè)得pH介于4~5(或6)之間,停止滴加H2SO4
CaSO3漿料中加入一定量3mol?L-1Na2SO4,邊攪拌邊緩慢滴加總量與Na2SO4溶液相同量的3mol?L-1H2SO4,測(cè)定反應(yīng)液的pH,再用3mol?L-1H2SO4或1mol?L-1NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在4~5(或6)之間,過(guò)濾;或向CaSO3漿料中邊攪拌邊緩慢滴加3mol?L-1H2SO4,產(chǎn)生的氣體通入1mol?L-1NaOH溶液,測(cè)定溶液pH,當(dāng)測(cè)得pH介于4~5(或6)之間,停止滴加H2SO4
。已知:2CaSO3+Na2SO4+H2SO4+4H2O=2CaSO4?2H2O+2NaHSO3;CaSO4?2H2O難溶于水;室溫下,溶液中H2SO3,
HSO
-
3
、
SO
2
-
3
的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的分布如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:3mol?L-1Na2SO4,3mol?L-1H2SO4,1mol?L-1NaOH。

【答案】+218.92;鼓入稍過(guò)量的空氣,增大了反應(yīng)體系中氧氣的濃度,使反應(yīng)②平衡正向移動(dòng),有利于固硫;同時(shí),氧氣濃度增大也會(huì)使反應(yīng)③平衡正向移動(dòng),降低CO濃度,增大CO2濃度,使反應(yīng)④平衡逆向移動(dòng),有利于固硫;CaSO4+
CO
2
-
3
=CaCO3+
SO
2
-
4
;抑制
CO
2
-
3
的水解,增加溶液中
CO
2
-
3
的濃度,促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化;CaSO3漿料中加入一定量3mol?L-1Na2SO4,邊攪拌邊緩慢滴加總量與Na2SO4溶液相同量的3mol?L-1H2SO4,測(cè)定反應(yīng)液的pH,再用3mol?L-1H2SO4或1mol?L-1NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在4~5(或6)之間,過(guò)濾;或向CaSO3漿料中邊攪拌邊緩慢滴加3mol?L-1H2SO4,產(chǎn)生的氣體通入1mol?L-1NaOH溶液,測(cè)定溶液pH,當(dāng)測(cè)得pH介于4~5(或6)之間,停止滴加H2SO4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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