Question

【題目】為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計了如下流程：

回答下列問題：．

(1)固體1含有的物質(zhì)是_________、CaCO3、Ca(OH)2；捕獲劑所捕獲的氣體主要是_______________。

(2)若X是空氣，則上述反應(yīng)中NO和O2的物質(zhì)的量之比最好為___________，若空氣過量，導致的結(jié)果會是____________________________。

(3)流程中處理含NH4+廢水時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________。氣體1也可通過催化劑直接轉(zhuǎn)化成無污染氣體，反應(yīng)的化學方程式為_____________________________________。

(4)若工業(yè)廢氣中主要含N2、SO2，不考慮其他成分，則可用下列工藝生產(chǎn)NaHSO3過飽和溶液[NaHSO3過飽和溶液是生產(chǎn)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的原料]。

pH=4.1時，I中反應(yīng)的化學方程式為_________________________；工藝中加入Na2CO3

固體、并再次通入廢氣的目的是_______________________________。

Answer 1

【答案】CaSO3 CO 4:1 NO將會被氧化成NaNO3，無法與NH4+反應(yīng)生成無污染的N2 NH4++NO2-=N2↑+2H2O 2NO+2CO N2+ 2CO2 Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 加入Na2CO3固體會生成NaHCO3，再次通入廢氣，又重新生成NaHSO3，得到亞硫酸氫鈉的過飽和溶液

【解析】

（1）石灰乳的成分為Ca(OH)2，能與CO2、SO2反應(yīng)生成CaCO3、CaSO3，加入石灰乳過量，還有剩余的Ca(OH)2；NO被X氣體氧化生成的NO2 被NaOH溶液吸收，所以氣體2中被捕獲劑捕獲的氣體主要為CO；綜上所述，本題答案是：CaSO3，CO。

(2)根據(jù)反應(yīng)流程可知，當反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)生成了亞硝酸鈉，二者配比為最佳配比；設(shè)NO為xmol、O2 ymol，根據(jù)電子得失守恒可知，x×(3-2)= y×2×2，所以x：y=4:1；若空氣過量，NO將會被氧化而生成NaNO3，無法與廢水中的NH4+反應(yīng)生成無污染的N2；綜上所述，本題答案是：4:1；NO將會被氧化而生成NaNO3，無法與NH4+反應(yīng)生成無污染的N2。

(3) NH4+與亞硝酸根離子反應(yīng)生成氮氣，反應(yīng)的離子方程式為：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；氣體1中含有NO、CO，通過催化劑直接轉(zhuǎn)化成無污染氣體氮氣和二氧化碳，化學方程式為：2NO+2CO N2+ 2CO2；綜上所述，本題答案是：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；2NO+2CO N2+ 2CO2。

(4)pH=4.1時，I中碳酸鈉與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；工藝中加入Na2CO3固體會生成NaHCO3，再次通入廢氣，又重新生成NaHSO3，得到亞硫酸氫鈉的過飽和溶液；綜上所述，本題答案是：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；加入Na2CO3固體會生成NaHCO3，再次通入廢氣，又重新生成NaHSO3，得到亞硫酸氫鈉的過飽和溶液。