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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。
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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。
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(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:11引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.濕法煉鋅廠在除雜過程中會產(chǎn)生大量鐵礬渣。某黃鉀鐵礬渣主要含有K2Fe6(SO44(OH)12、ZnO?Fe2O3及少量CaO、MgO、SiO2等。一種由黃鉀鐵礬渣制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體( NiZnFe4O8)的流程如下:
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    回答下列問題
    (1)濾渣Ⅰ的主要成分是
     
    。
    (2)凈化除雜階段加入Fe粉時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
     
    、
     
    。已知:25℃時Ksp(CaF2)=2.7×10-11,Ksp (MgF2)=6.4×10-19.加入NH4F使Ca2+、Mg2+離子沉淀,若沉淀后溶液中c(Ca2+)=2.7×10-6mol?L-1,則c(Mg2+)=
     
     mol?L-1。
    (3)在Fe2+、Ni2+、Zn2+共沉淀過程中,三種離子的損失濃度與pH的關(guān)系曲線如圖1所示,pH與n(NH4HCO3):n(Fe2++Ni2++Zn2+)的關(guān)系曲線如圖2所示。為提高原料利用率,n( NH4HCO3):n(Fe2++Ni2++Zn2+)最好控制在
     
    左右;按此比例,若以Me代表Fe、Ni、Zn元素,則生成MeCO3?2Me(OH)2?H2O沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為
     
    。
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    (4)鐵氧體工藝階段制備 NiZnFe4O8過程中,需加入
     
    劑(填“氧化”或“還原”)。按照上述流程,一座10萬噸規(guī)模的鋅廠每年產(chǎn)生黃鉀鐵礬渣約5萬噸,F(xiàn)e3+含量為27%,理論上每年可制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體(NiZnFe4O8,M476g?mol-1
     
    萬噸(保留兩位有效數(shù)字)

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:28引用:1難度:0.4
  • 2.鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一,在地殼中的質(zhì)量約占5%左右,鐵礦石的種類很多,重要的有磁鐵礦石、赤鐵礦石、菱鐵礦石等.某課外研究小組在實驗室探究鐵的制備和相關(guān)性質(zhì).
    Ⅰ、研究小組查閱資料,用甲酸和濃硫酸反應(yīng)制取的CO還原赤鐵礦得到鐵.制取CO的化學(xué)反應(yīng)為:
    HCOOH
    H
    2
    S
    O
    4
    60
    80
    CO+H2O
    (1)此反應(yīng)原理中濃硫酸表現(xiàn)性質(zhì)是
     

    (2)用該法制CO不需加熱的原因
     

    (3)研究小組在實驗室中裝配一個實驗裝置,該裝置用濃硫酸和甲酸的混合液制取CO氣體,用CO還原氧化鐵,并檢驗其氧化產(chǎn)物、具有的環(huán)保特點.提供儀器有:具支試管(試管側(cè)壁有一支管,如圖1所示),另有橡皮塞(橡皮塞上最多只能打一個孔)、玻璃導(dǎo)管若干.在圖2的方框內(nèi)畫出該裝置示意圖(同類儀器最多只有三件,不必畫夾持儀器,但需注明所裝的藥品)
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    Ⅱ、研究小組用圖3裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實驗探究,其中鐵來自于Ⅰ中實驗得到,步驟如下:
    a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有鐵粉的小燒杯放入瓶中.
    b.關(guān)閉止水夾,點燃紅磷,伸入瓶中,塞好膠塞.
    c.待紅磷充分燃燒,一段時間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中滴入稀硝酸,鐵粉恰好完全溶解.
    (4)燃燒紅磷的目的是
     

    (5)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是
     

    (6)查閱資料發(fā)現(xiàn):硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,硝酸的濃度越稀,對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低.鐵粉和稀硝酸的總反應(yīng)可表示為:aFe+bNO3-+cH+=dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O.當(dāng)a=8時,鐵和硝酸都全部反應(yīng)完全,則b的取值范圍為:
     

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組參考工業(yè)制硝酸的化學(xué)原理,在實驗室用下列各裝置進(jìn)行組合來制備硝酸并驗證硝酸的性質(zhì)(所給裝置必須用到并且只能用一次,各裝置中的試劑均足量.已知常溫下CaCl2能吸收氨氣).
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    (1)裝置的連接順序為(用a、b、c、d等字母表示):b接
     
    ,
     
     
    ,
     
     

    (2)寫出氨氣催化氧化的化學(xué)方程式
     

    (3)進(jìn)行實驗時,裝置A中堿石灰的作用是
     
    ,D中的現(xiàn)象是
     
    ;
    (4)能證明有硝酸生成的現(xiàn)象是
     
    ;
    (5)實驗開始時,下列操作順序最合理的是
     

    a.先加熱A裝置中的催化劑.再由導(dǎo)管a通入空氣
    b.先由導(dǎo)管a通入空氣,再加熱A裝置中的催化劑
    c.在由導(dǎo)管a通入空氣的同時,加熱A裝置中的催化劑.

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:7引用:3難度:0.5
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