直接排放含SO2的烟气会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3,其流程如图1。

已知:H2SO3、HSO-3、SO2-3在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2,Na2SO3•7H2O和Na2SO3的溶解度曲线如图3。

(1)吸收烟气
①为提高NaHSO3的产率,应控制吸收塔中的pH范围为 4~54~5。
②NaHSO3溶液中c(SO2-3)>c(H2SO3),结合方程式解释其原因:溶液中,HSO-3存在:HSO-3⇌H++SO2-3和HSO-3+H2O⇌H2SO3+OH-,HSO-3的电离程度强于水解程度溶液中,HSO-3存在:HSO-3⇌H++SO2-3和HSO-3+H2O⇌H2SO3+OH-,HSO-3的电离程度强于水解程度。
③已知下列反应:
SO2(g)+2OH-(aq)═SO2-3(aq)+H2O(l)ΔH1=-164.3kJ•mol-1
CO2(g)+2OH-(aq)═CO2-3(aq)+H2O(l)ΔH2=-109.4kJ•mol-1
2HSO-3(aq)═SO2-3(aq)+SO2(g)+H2O(l)ΔH3=+34.0kJ•mol-1
吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO-3的热化学方程式(离子方程式)是 2SO2(g)+CO2-3(aq)+H2O(l)═2HSO-3(aq)+CO2(g)ΔH=-88.9kJ•mol-12SO2(g)+CO2-3(aq)+H2O(l)═2HSO-3(aq)+CO2(g)ΔH=-88.9kJ•mol-1。
④吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是 防止SO2的溶解度下降或防止HSO-3受热分解或防止HSO-3的氧化速率加快等防止SO2的溶解度下降或防止HSO-3受热分解或防止HSO-3的氧化速率加快等(写出1种即可)。
(2)制备无水Na2SO3:将中和塔中得到的Na2SO3溶液 隔绝空气,加热浓缩至有大量固体析出,高于34℃过滤隔绝空气,加热浓缩至有大量固体析出,高于34℃过滤(填操作),过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥,得无水Na2SO3固体。
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【答案】4~5;溶液中,存在:⇌H++和+H2O⇌H2SO3+OH-,的电离程度强于水解程度;2SO2(g)+(aq)+H2O(l)═2(aq)+CO2(g)ΔH=-88.9kJ•mol-1;防止SO2的溶解度下降或防止受热分解或防止的氧化速率加快等;隔绝空气,加热浓缩至有大量固体析出,高于34℃过滤
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:1难度:0.5
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1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
(5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5 -
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Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(5)煅烧A的反应方程式是
(6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5 -
3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
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