烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为____________________;滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分SO被氧化成SO 减小
[解析] (1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3,而SiO2不能与H2SO4反应,因而滤渣Ⅰ为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3,与CaCO3反应生成微溶物CaSO4,因而滤渣Ⅱ为CaSO4。溶液中存在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,CaCO3+2H+=== Ca2++H2O+CO2↑,溶液的pH偏高,碱性增强,会促进Al3+水解,铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)+4价S具有较强还原性,溶液中的SO容易被氧化为SO。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3,且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4,因而比吸收SO2前酸性增强,pH减小。
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现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各种离子不重复)。
阳离子 | H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+ |
阴离子 | OH―、C1―、CO32―、NO3―、SO4― |
已知:①A、B两溶液呈碱性;C、D、E溶液呈酸性。
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生;A溶液与C溶液反应只有气体产生(沉淀包括微溶物,下同)。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀;C只能与D反应产生沉淀。
试回答下列问题:
(1)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量的浓度的A溶液中,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为: 。
(2)写出E溶液与过量的B溶液反应的离子方程式。
。
(3)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(1);
△H=-a KJ・mol-1。请写出B与C的稀溶液反应的热化学方程式
。
(4)在100mL0.1mol・L-1E溶液中,逐滴加入35mL 2mol・L-1NaOH溶液,最终得到沉淀物质的量为 。