Question

【題目】煙氣脫硫后的物質(zhì)可以再生、再利用。

（1）一種干法脫硫技術(shù)以CuO為吸收荊，并用CH4再生CuO，原理如下：

2CuO(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CuSO4(s) ΔH1=akJ·mol-1

2CuSO4(s)+CH4(g)=2Cu(s)+2SO2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=bkJ·mol-1

2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH3=ckJ·mol-1

反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的ΔH=___kJ·mol-1（用含a、b、c的代數(shù)式表示）。

（2）鈉堿法脫硫后的吸收液中主要成分為NaHSO3、Na2SO3。用三室陰陽(yáng)膜組合膜電解吸收液可再生得到Na2SO3，原理如圖1所示。

①寫(xiě)出電解時(shí)HSO3-在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：___。

②電解時(shí)采用吸收液低流速通過(guò)陰極的原因?yàn)?/span>___。

③如將陰離子交換膜電換成陽(yáng)離子交換膜，則出口B溶液中的溶質(zhì)主要是（填化學(xué)式）___。

（3）循環(huán)流化床煙氣脫硫灰的主要成分有CaCO3、CaSO3·0.5H2O、CaSO3、CaSO4。為實(shí)現(xiàn)脫硫灰的資源化利用，對(duì)脫硫灰進(jìn)行熱重分析，結(jié)果如圖所示。

①圖2中，1100℃時(shí)，殘留固體主要成分為___；在600-630℃時(shí)有一個(gè)微弱的SO2峰，可能是由于脫硫灰中少最的FeSO4分解導(dǎo)致的，寫(xiě)出該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。

②對(duì)比圖2與圖3知，圖3中370—42℃曲線上升的原因?yàn)?/span>___。

Answer 1

【答案】(a+b+c) -2e—+H2O===+3H+ 使吸收液在陰極區(qū)充分反應(yīng)，提高Na2SO3的再生率 NaHSO3和H2SO3 CaSO3、CaO 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ CaSO3·0.5H2O失水質(zhì)量小于CaSO3被空氣中O2氧化成CaSO4增加的質(zhì)量

【解析】

(1)根據(jù)蓋斯定律可得，反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的ΔH=ΔH1 +ΔH2+ ΔH3 =(a+b+c)，故答案為(a+b+c)；

(2)①電解時(shí)HSO3-在陽(yáng)極失去電子，生成，發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：-2e—+H2O===+3H+，故答案為：-2e—+H2O===+3H+；

②電解時(shí)采用吸收液低流速通過(guò)陰極可以使吸收液在陰極區(qū)充分反應(yīng)，提高Na2SO3的再生率，故答案為：使吸收液在陰極區(qū)充分反應(yīng)，提高Na2SO3的再生率

③陰離子交換膜電換成陽(yáng)離子交換膜，則H+和Na+與結(jié)合，所以出口B溶液中的溶質(zhì)主要是NaHSO3和H2SO3，故答案為：NaHSO3和H2SO3；

(3)①1100℃時(shí)，殘留固體主要成分為CaSO3、CaO，根據(jù)圖像分析可得，FeSO4分解生成Fe2O3、SO2和SO3氣體，反應(yīng)式為2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案為：CaSO3、CaO；2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑；

②因?yàn)?/span>CaSO3·0.5H2O失水質(zhì)量小于CaSO3被空氣中O2氧化成CaSO4增加的質(zhì)量，所以370—42℃曲線上升，故答案為：CaSO3·0.5H2O失水質(zhì)量小于CaSO3被空氣中O2氧化成CaSO4增加的質(zhì)量。