Question

【題目】某工廠綜合處理含 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)計的流程如下圖，回答下列問題：

（1）固體 1的主要成分有______（填化學(xué)式）。

（2）反應(yīng)①需控制反應(yīng)的溫度和氣體的流速，其共同目的是______。

（3）反應(yīng)④的離子方程式為______。

（4）已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

在同溫同壓下，當(dāng)反應(yīng)②中NO與空氣的體積比為______，經(jīng)反應(yīng)③，氣體中NOx被完全吸收且僅生成 NaNO2。（設(shè)空氣中氧氣所占體積分數(shù)為 0.2）

（5）CuCl 的氨溶液常用作反應(yīng)⑤的捕獲劑。將(NH4)2SO3、NH4Cl與CuSO4 3種溶液相混可制得難溶物 CuCl。

① 理論上，(NH4)2SO3與CuSO4恰好反應(yīng)時，n(SO32-):n(Cu2+)=______。

② 實際上， (NH4)2SO3的用量與 Cu2+的沉淀率關(guān)系如圖所示，顯然Cu2＋沉淀率最高時，(NH4)2SO3的用量高于理論值其原因是______。

Answer 1

【答案】 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 使氣體被充分吸收 NH4+ + NO2-=N2↑+ 2H2O 4： 5 1： 2 有少量(NH4)2SO3在反應(yīng)過程被空氣中的氧化

【解析】（1）工業(yè)廢氣（主要含 N2、CO2、SO2、NO、CO）與過量石灰乳反應(yīng)固體1中有生成溶解性的較小的CaCO3、CaSO3及未反應(yīng)過量的Ca(OH)2，即固體1中的主要成分；（2）溫度過高不利于氣體的溶解及參與反應(yīng)，氣流過快，來不及反應(yīng)，也不利于氣體的充分吸收；（3）氣體1的成分是CO、NO、N2，常溫下它們與空氣一起通過NaOH溶液生成了NaNO2，NaNO2與銨根離子發(fā)生歸中反應(yīng)，生成無污染的氣體即氮氣，離子方程式為：NH4+ + NO2-=N2↑+ 2H2O；（4）當(dāng)反應(yīng)②中NO與空氣的氧氣反應(yīng)的NOx被完全吸收且僅生成 NaNO2。NaNO2中N為+3價，根據(jù)電子守恒，每生成1mol NaNO2需要1mol電子，即1/4mol氧氣，NO與空氣的體積比為4： 5；（5）①理論上，(NH4)2SO3與CuSO4恰好反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒，n(SO32-)×2= n(Cu2+)×1，n(SO32-):n(Cu2+)=1： 2，由(NH4)2SO3的用量與 Cu2+的沉淀率關(guān)系圖所,0.6之后，(NH4)2SO3的用量增加與Cu2+的沉淀率無關(guān)，說明有部分(NH4)2SO3沒有還原Cu2+，而是被空氣中的氧氣氧化了。