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试题评论
试题出处
2019海淀上期末
关键字
工业流程|平衡计算与平衡常数|
题型
非选择题
题干
某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:
主要成分
ZnO
CaO
Fe2O3
SiO2
其它
质量分数/%
81
0.098
1.14
0.5
————
在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如图所示:

(1)纯ZnO浆液的pH为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3 min内(a~b段),pH迅速降至6.8,引起pH迅速变化的原因是_____(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是_____(填字母序号)。
  A.20~30 min      B.30~40 min      C.50~60 min       D.70~80 min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO+ SO2 === ZnSO3
Ⅱ.ZnSO3 + SO2 + H2O ===Zn(HSO3)2
 ①在30~40 min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是______。
 ②在30~80 min时,pH降低的原因可能是______(写出2点)。
 ③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和______。
答案
(1)Ca(OH)2优先与SO2发生反应,Ca(OH)2 + SO2 === CaSO3↓ + H2O,由于Ca(OH)2的量太少,很快消耗完,所以浆液的pH迅速下降至6.8
(2)A
(3)上清液中溶解的SO2存在平衡:SO2 + H2OH2SO3H+ + HSO3-,30~40 min时,溶液中的SO2发生反应II,由于反应II生成可溶性的Zn(HSO3)2c(HSO3-)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上清液中c(SO2)升高
(4)HSO3 H+ + SO32—   SO2 + H2OH2SO3H+ + HSO3-    2HSO3 + O2 === 2H+ + 2SO42—
(5)Zn(HSO3)2 + O2 === ZnSO4 + H2SO4 (Zn(HSO4)2或离子方程式正确)
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