H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列方法中的問題。
Ⅰ.H2S的除去
方法1:生物脫H2S的原理為:
H2S+Fe(SO4)3═S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4 硫桿菌 2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為30℃、pH=2.030℃、pH=2.0。若反應(yīng)溫度過高,反應(yīng)速率下降,其原因是硫桿菌失去活性硫桿菌失去活性。
方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S
(2)隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)n(H2S)變化。氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)n(H2S)=4時,氧化產(chǎn)物的分子式為H2SO4H2SO4。
方法3:電化學(xué)法。
(3)該法過程的示意圖如圖3。反應(yīng)池中反應(yīng)方程式為:H2S+2FeCl3═S↓+2FeCl2+2HCl
其優(yōu)點:①H2S的原子利用率為100%;②FeCl3溶液可循環(huán)利用。則電解池的總反應(yīng)離子方程式為2Fe2++2H+ 電解 2Fe3++H2↑2Fe2++2H+ 電解 2Fe3++H2↑。
Ⅱ.SO2的除去。
方法1(雙堿法):用NaOH吸收SO2。并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液①SO2②CaONa2SO3溶液
(4)寫出過程①的離子方程式:2OH-+SO2=SO32-+H2O2OH-+SO2=SO32-+H2O;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)?Ca2+(aq)+2OH-(aq)從平衡移動的角度,簡述過程②NaOH再生的原理SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動,有NaOH生成SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動,有NaOH生成。
方法2:用氨水除去SO2
(5)已知25℃,NH3?H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的濃度為2.0mol?L-1,溶液中的c(OH-)=6.0×10-36.0×10-3mol?L-1。將SO2通入該氨水中。當(dāng)c(OH-)降至1.0×10-7mol?L-1時,溶液中的c(SO32-)c(HSO3-)=0.620.62。
硫桿菌
n
(
H
2
O
2
)
n
(
H
2
S
)
n
(
H
2
O
2
)
n
(
H
2
S
)
電解
電解
①
S
O
2
②
C
a
O
c
(
S
O
3
2
-
)
c
(
HS
O
3
-
)
【答案】30℃、pH=2.0;硫桿菌失去活性;H2SO4;2Fe2++2H+ 2Fe3++H2↑;2OH-+SO2=SO32-+H2O;SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動,有NaOH生成;6.0×10-3;0.62
電解
【解答】
【點評】
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