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直接排放含SO2的煙氣會危害環(huán)境。利用工業(yè)廢堿渣(主要成分Na2CO3)可吸收煙氣中的SO2并制備無水Na2SO3,其流程如圖1。

已知:H2SO3、
HSO
-
3
、
SO
2
-
3
在水溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的分布如圖2,Na2SO3?7H2O和Na2SO3的溶解度曲線如圖3。

(1)吸收煙氣
①為提高NaHSO3的產(chǎn)率,應(yīng)控制吸收塔中的pH范圍為
4~5
4~5
。
②NaHSO3溶液中c(
SO
2
-
3
)>c(H2SO3),結(jié)合方程式解釋其原因:
溶液中,
HSO
-
3
存在:
HSO
-
3
?H++
SO
2
-
3
HSO
-
3
+H2O?H2SO3+OH-
HSO
-
3
的電離程度強(qiáng)于水解程度
溶液中,
HSO
-
3
存在:
HSO
-
3
?H++
SO
2
-
3
HSO
-
3
+H2O?H2SO3+OH-,
HSO
-
3
的電離程度強(qiáng)于水解程度
。
③已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH-(aq)═
SO
2
-
3
(aq)+H2O(l)ΔH1=-164.3kJ?mol-1
CO2(g)+2OH-(aq)═
CO
2
-
3
(aq)+H2O(l)ΔH2=-109.4kJ?mol-1
2
HSO
-
3
(aq)═
SO
2
-
3
(aq)+SO2(g)+H2O(l)ΔH3=+34.0kJ?mol-1
吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成
HSO
-
3
的熱化學(xué)方程式(離子方程式)是
2SO2(g)+
CO
2
-
3
(aq)+H2O(l)═2
HSO
-
3
(aq)+CO2(g)ΔH=-88.9kJ?mol-1
2SO2(g)+
CO
2
-
3
(aq)+H2O(l)═2
HSO
-
3
(aq)+CO2(g)ΔH=-88.9kJ?mol-1

④吸收塔中的溫度不宜過高,可能的原因是
防止SO2的溶解度下降或防止
HSO
-
3
受熱分解或防止
HSO
-
3
的氧化速率加快等
防止SO2的溶解度下降或防止
HSO
-
3
受熱分解或防止
HSO
-
3
的氧化速率加快等
(寫出1種即可)。
(2)制備無水Na2SO3:將中和塔中得到的Na2SO3溶液
隔絕空氣,加熱濃縮至有大量固體析出,高于34℃過濾
隔絕空氣,加熱濃縮至有大量固體析出,高于34℃過濾
(填操作),過濾出的固體用無水乙醇洗滌、干燥,得無水Na2SO3固體。

【答案】4~5;溶液中,
HSO
-
3
存在:
HSO
-
3
?H++
SO
2
-
3
HSO
-
3
+H2O?H2SO3+OH-
HSO
-
3
的電離程度強(qiáng)于水解程度;2SO2(g)+
CO
2
-
3
(aq)+H2O(l)═2
HSO
-
3
(aq)+CO2(g)ΔH=-88.9kJ?mol-1;防止SO2的溶解度下降或防止
HSO
-
3
受熱分解或防止
HSO
-
3
的氧化速率加快等;隔絕空氣,加熱濃縮至有大量固體析出,高于34℃過濾
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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,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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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,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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