Question

【題目】一種固定煙氣中CO2的工藝流程如下：

(1) “反應(yīng)Ⅰ”中，CO2與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為________。

(2) “反應(yīng)Ⅰ”中，提高煙氣中CO2去除率的可行措施有________(填字母)。

a. 采用高溫　　　　　b. 加快煙氣流速　　　　　　c. 增大氨水濃度

(3) 若測得濾液中c(CO32-)＝10－2 mol·L－1，則Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[c(Ca2＋)<10－5 mol·L－1時視為沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]

(4) “反應(yīng)Ⅱ”中，溶液的pH和導(dǎo)電能力變化如圖1所示，導(dǎo)電能力初始時快速降低，后來逐漸上升的原因是____________________________________________。

(5) CaCO3可用于調(diào)節(jié)廢水的pH，以除去其中的Fe3＋。溶液pH對除鐵效率影響如圖2所示。

①除鐵時應(yīng)控制溶液的pH為________(填字母)。

a. 0.5～1.5　　　　　　　b. 1.5～2.5　　　　　　　c. 2.5～3.5

② 除鐵時pH稍大會生成Fe(OH)3膠體，顯著降低除鐵效率，其原因是________。

Answer 1

【答案】CO2＋2NH3·H2O===2NH＋CO＋H2O c 是 初始時快速降低，是由于NH、CO (或HCO)等離子濃度因反應(yīng)快速降低所致;后來由于氨水的電離及過量Ca(OH)2的電離導(dǎo)致離子濃度增大，導(dǎo)電能力逐漸上升 b Fe(OH)3膠粒小不易過濾；Fe(OH)3膠粒吸附離子帶相同電荷相互排斥，導(dǎo)致沉淀速率慢

【解析】

該工藝的目的是收集固定煙氣中的CO2，先將煙氣通入足量的氨水中，通過反應(yīng)可將其轉(zhuǎn)化為；再向反應(yīng)后的溶液中加入石灰乳，石灰乳即Ca(OH)2的懸濁液，因此可再通過反應(yīng)將轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，同時也使得氨水再生；將反應(yīng)后的混合液過濾后，再經(jīng)過洗滌和干燥即可得到純度較高的CaCO3。

(1)反應(yīng)Ⅰ中，CO2與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為：；

(2)a．升高溫度會降低CO2的溶解，同時也會使氨水揮發(fā)，對提高去除率不利，a項不符；

b．加快煙氣流速，會使氣體與氨水的接觸時間縮短，對于吸收CO2不利，b項不符；

c．增大氨水的濃度，可以使得CO2與氨水的反應(yīng)速率加快，對提高去除率有利，c項符合；

答案選c；

(3)若，那么溶液中，Ca2+已經(jīng)完全沉淀；

(4)溶液的導(dǎo)電能力與溶液中離子的總濃度以及離子所帶的電荷量有關(guān)；初始時導(dǎo)電能力快速降低，是由于反應(yīng)Ⅰ的發(fā)生使得和等離子濃度快速降低所致；后來導(dǎo)電能力又上升，由于反應(yīng)Ⅰ生成的氨水的電離以及過量的Ca(OH)2電離導(dǎo)致離子的濃度又增加所致；

(5)①由圖像可知，pH=2左右，鐵的去除率較大，因此除鐵時最好將溶液的pH控制在1.5~2.5，b項正確；

②膠體由于分散質(zhì)粒子直徑較小，可以透過濾紙，因此不便過濾；此外，Fe(OH)3膠體顆粒由于帶相同的電荷，導(dǎo)致彼此之間相互排斥，難以沉降，這些都對除鐵不利。