吸收工廠煙氣中的SO2,能有效減少SO2對空氣的污染。氨水、ZnO水懸濁液吸收煙氣中SO2後經O2催化氧化,可...
問題詳情:
吸收工廠煙氣中的SO2,能有效減少SO2對空氣的污染。氨水、ZnO水懸濁液吸收煙氣中SO2後經O2催化氧化,可得到硫*鹽。
已知:室溫下,ZnSO3微溶於水,Zn(HSO3)2易溶於水;溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-的物質的量分數隨pH的分佈如圖-1所示。
(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反應的離子方程式爲___________;當通入SO2至溶液pH=6時,溶液中濃度最大的*離子是_____________(填化學式)。
(2)ZnO水懸濁液吸收SO2。向ZnO水懸濁液中勻速緩慢通入SO2,在開始吸收的40mim內,SO2吸收率、溶液pH均經歷了從幾乎不變到迅速降低的變化(見圖-2)。溶液pH幾乎不變階段,主要產物是____________(填化學式);SO2吸收率迅速降低階段,主要反應的離子方程式爲_______________。
(3)O2催化氧化。其他條件相同時,調節吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5範圍內,pH越低SO生成速率越大,其主要原因是__________;隨着氧化的進行,溶液的pH將__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
【回答】
(1). 或 (2). HSO (3). ZnSO3 (4). 或 (5). 隨着pH降低,HSO濃度增大 (6). 減小
【解析】
【分析】
向氨水中通入少量的SO2,反應生成亞硫*銨,結合圖像分析pH=6時溶液中濃度最大的*離子;透過分析ZnO吸收SO2後產物的溶解*判斷吸收率變化的原因;透過分析與氧氣反應的生成物,分析溶液pH的變化情況。
【詳解】(1)向氨水中通入少量SO2時,SO2與氨水反應生成亞硫*銨,反應的離子方程式爲2NH3+H2O+SO2=2+(或2NH3·H2O +SO2=2++H2O);根據圖-1所示,pH=6時,溶液中不含有亞硫*,僅含有和,根據微粒物質的量分數曲線可以看出溶液中*離子濃度最大的是;
(2)反應開始時,懸濁液中的ZnO大量吸收SO2,生成微溶於水的ZnSO3,此時溶液pH幾乎不變;一旦ZnO完全反應生成ZnSO3後,ZnSO3繼續吸收SO2生成易溶於水的Zn(HSO3)2,此時溶液pH逐漸變小,SO2的吸收率逐漸降低,這一過程的離子方程式爲ZnSO3+SO2+H2O=Zn2++2(或ZnO+2SO2+H2O=Zn2++2)
(3)可以經氧氣氧化生成,這一過程中需要調節溶液pH在4.5~6.5的範圍內,pH越低,溶液中的的濃度越大,使得催化氧化過程中反應速率越快;隨着反應的不斷進行,大量的反應生成,反應的離子方程式爲2+O2=2+2H+,隨着反應的不斷進行,有大量的*離子生成,導致*離子濃度增大,溶液pH減小。
知識點:高考試題
題型:綜合題
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