Question

【題目】燃煤的煙氣中含有 SO2，為了治理霧霾天氣，工廠采用多種方法實現(xiàn)煙氣脫硫。

Ⅰ.(1)“濕式吸收法”利用吸收劑與 SO2 發(fā)生反應(yīng)從而脫硫。下列試劑中適合用作該法吸收劑的是_____(填字母序號)。

a. 石灰乳 b.CaCl2溶液

(2)某工廠利用含 SO2 的煙氣處理含Cr2O72-的酸性廢水，吸收塔中反應(yīng)后的鉻元素以Cr3+形式存在，具體流程如下：

①用 SO2 處理含鉻廢水時，利用了 SO2 的_____性。

②吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。

Ⅱ.石灰-石膏法和燒堿法是常用的煙氣脫硫法。石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為Ca(OH)2+SO2= CaSO3↓+H2O。吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，反應(yīng)為2CaSO3+O2+4H2O =2CaSO4·2H2O。其流程如圖：

燒堿法的吸收反應(yīng)為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。該法的特點是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高。其流程如圖：

已知：

試劑	Ca(OH)2	NaOH
價格(元/kg)	0.36	2.9
吸收 SO2 的成本(元/mol)	0.027	0.232

(3)石灰-石膏法和燒堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點是_______，缺點是_______。

(4)某學(xué)習(xí)小組在石灰-石膏法和燒堿法的基礎(chǔ)上，設(shè)計一個改進(jìn)的、能實現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案，流程圖中的甲、乙、丙各是_____、_____、_____(填化學(xué)式)

Answer 1

【答案】a 還原 3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O 原料便宜，成本低 吸收慢，效率低 NaOH Ca(OH)2 Na2SO3

【解析】

Ⅰ（1）二氧化硫與氯化鈣不能發(fā)生反應(yīng)，而與氫氧化鈣可以反應(yīng)生成亞硫酸鈣，因為氫氧化鈣溶解度不大，所以用石灰乳來吸收二氧化硫，故答案為：a；

（2）①重鉻酸根具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，則可以用 SO2 處理含鉻廢水，故答案為：還原；

②吸收塔中為二氧化硫與重鉻酸根發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O，故答案為：3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O；

Ⅱ（3）對比兩個流程可知，基本反應(yīng)原理都為二氧化硫與堿發(fā)生反應(yīng)，氫氧化鈣原料廉價易得，成本低，但氫氧化鈣溶解度不大，吸收慢，效率低，故答案為：原料便宜，成本低；吸收慢，效率低；

（4）分析流程并對比前兩個流程可知，該流程的目的是改進(jìn)前兩個流程的缺點，即氫氧化鈣吸收效率低，應(yīng)用吸收效率較高的氫氧化鈉，則甲為氫氧化鈉，又氫氧化鈉成本高，需要循環(huán)利用，則可用氫氧化鈣制備氫氧化鈉，則乙為氫氧化鈣，由此可推知丙為亞硫酸鈉，亞硫酸鈉與氫氧化鈣可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化鈉和亞硫酸鈣，實現(xiàn)氫氧化鈉的再生，降低成本，故答案為：NaOH；Ca(OH)2；Na2SO3。