【題目】為落實“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計了如下流程:

(1)固體I中主要成分為__________,捕獲劑所捕獲的氣體主要是_________。

(2)處理含NH4+廢水時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

(3)若X為適量空氣,嚴(yán)格控制空氣用量的原因是____________。

(4)工業(yè)廢氣中的SO2、NO還可采用NaClO2溶液作為吸收劑進(jìn)行凈化,在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol·L-1。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:

離子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c(mol·L1)

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_________________。

增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率__________(填“提高”、“不變”或“降低”)。

②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸__________(填“增大”、“不變”或“減小”)。

③如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是_______________

【答案】 CaCO3 CaSO3 Ca(OH)2 CO NH4++NO2=N2+2H2O 過量空氣會將NO氧化成NO3,無法與NH4+發(fā)生反應(yīng) 4NO+3ClO2+4OH=4NO3+3Cl+2H2O 提高 減小 Ca2+SO42-結(jié)合生成CaSO4沉淀,使平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高

【解析】工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成CaCO3、CaSO3,氣體a是不能被過量石灰水吸收的N2、NO、CO,氣體a通入空氣,用氫氧化鈉溶液處理后到的NaNO2,通入空氣但不能過量,否則得到硝酸鈉,NaNO2與含有NH4+的溶液反應(yīng)生成無污染氣體,應(yīng)生成氮氣,則氣體b含有CO、N2,經(jīng)捕獲劑得到氮氣,防止污染空氣,因此捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。

(1)工業(yè)廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成CaCO3、CaSO3,因氫氧化鈣過量,則廢渣的成分為主要含有CaCO3CaSO3、Ca(OH)2,氣體b含有CO、N2,捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO,故答案為:CaCO3、CaSO3Ca(OH)2;CO;

(2)NaNO2與含有NH4+的溶液反應(yīng)生成無污染氣體,應(yīng)生成氮氣,發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為:NH4++NO2-=N2↑+2H2O,故答案為:NH4++NO2-=N2↑+2H2O;

(3)由分析可知,氣體1是不能被過量石灰水吸收的N2、NOCO,氣體a通入空氣,用氫氧化鈉溶液處理后到的NaNO2,通入的空氣不能過量,過量空氣會將NO氧化成NO3,無法與NH4+發(fā)生反應(yīng),故答案為:過量空氣會將NO氧化成NO3,無法與NH4+發(fā)生反應(yīng);

(4)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式為3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),則增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率提高,故答案為:3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O;提高;

根據(jù)反應(yīng)的方程式3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O可知隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行氫氧根離子被消耗,吸收劑溶液的pH逐漸降低,故答案為:減。

如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,生成硫酸鈣沉淀,降低硫酸根離子濃度,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以Ca(ClO)2效果好,故答案為:形成CaSO4沉淀,降低硫酸根離子濃度,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是

A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1

C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)研究鋁及其化合物的性質(zhì)時設(shè)計了如下兩個實驗方案。

方案一:2.7g AlX溶液Al(OH)3沉淀

方案二:2.7g AlY溶液Al(OH)3沉淀

NaOH溶液和稀鹽酸的濃度均是3 mol/L,如圖是向X溶液和Y溶液中分別加入NaOH溶液和稀鹽酸時產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)量與加入鹽酸和氫氧化鈉溶液體積之間的關(guān)系,下列說法正確的是

A. X溶液溶質(zhì)為AlCl3,Y溶液溶質(zhì)為NaAlO2

B. b曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液

C. O點時兩方案中所得溶液濃度相等

D. a、b曲線表示的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知FeS與某濃度的HNO3反應(yīng)時生成Fe(NO3)3、H2SO4和某一單一的還原產(chǎn)物,若FeS和參與反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量之比為1︰6,則該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是

A. NO B. NO2 C. N2O D. NH4NO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)烴的系統(tǒng)命名正確的有(
A.2,3﹣二甲基﹣3,3﹣二乙基戊烷
B.2﹣甲基﹣3﹣乙基丁烷
C.2,3﹣二甲基﹣1﹣丁烯
D.2,3﹣二甲基﹣1﹣丁炔

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情況下測得反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率最快的是

Av(D)=0.4 moI/(L·s) Bv(C)=0.5 mol / (L·s)

Cv(B)=0.6 mol / (L·s) D.v(A)=0.15mol/(L·s)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以鉻鐵礦為原料制備鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程如下圖所示。鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO-Cr2O3和雜質(zhì)SiO2。

已知:①NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解

②2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

回答下列問題:

(1)K2CrO4中Cr元素的化合價是________。

(2)完成并配平煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2的化學(xué)反應(yīng)方程式________

FeO-Cr2O3+ O2+ NaOH Na2CrO4+NaFeO2+ ;

該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是________。

(3)生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式是____________。濾渣2的成分(填化學(xué)式)_______。

(4)濾液2存在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O。若改變條件使上述平衡向正方向移動,則下列說法正確的是______。

A.達(dá)到新平衡后,溶液PH一定增大

B.再達(dá)到新平衡前,正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率

C.該反應(yīng)平衡常數(shù)可以不改變

D.達(dá)新平衡后,CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率

(5)含鉻廢水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它們會對人體及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的危害,必須進(jìn)行處理。還原沉淀法是常用的一種方法:

①上述流程中還原過程的離子反應(yīng)方程式為:_______________。

②最終生成的Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH(aq)常溫下,Cr(OH)3的Ksp=1×10-32,當(dāng)c(Cr3+)降至1×10-3·mol·L-1,溶液的pH應(yīng)調(diào)至4時______(填“有”或“沒有”)沉淀生成。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求不斷提高,CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。

I.工業(yè)上使用的捕碳劑有NH3和(NH4)2CO3,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):

NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH1

2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH2

(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3

則ΔH3 =______(用含ΔH1 、ΔH2 的代表式表示)。

II.目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原,所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),已知:H2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增加。

(1)該反應(yīng)的ΔS_____0(填“>”、“=”、“<”),該反應(yīng)的ΔH____0(填“>”、“<”)。

(2)在恒容密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2和H2并發(fā)生上述反應(yīng),溫度T下,CO2物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨時間t變化的曲線如下圖所示。下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___

A.體系壓強(qiáng)保持不變

B.混合氣體密度保持不變

C.甲烷和水蒸氣的物質(zhì)的量之比保持不變

D.H2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變

(3)溫度T下,反應(yīng)前20秒的平均速率v(H2)= _________(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(4)溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(5)若降低溫度,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則v(正)_________;CO2轉(zhuǎn)化率_________(填“增大”“減小”或“不變”)。

III.工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如下:

①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括_________和H++HCO3-=CO2↑+H2O。

②簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理:_________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某酸性燃料電池(以甲醇為燃料,酸性介質(zhì))結(jié)構(gòu)示意如圖。下列有關(guān)說法正確的是

A. 電池工作時,電子由A電極經(jīng)外電路流向B電極

B. 電池工作時,減少的化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能

C. A電極發(fā)生的電極反應(yīng)為:CH3OH6eH2O=CO26H

D. B電極每消耗1 mol O2,電池中減少4 mol H

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案