熱電廠用鹼式硫*鋁吸收煙氣中低濃度的二氧化硫．具體過程如下：（1）鹼式硫*鋁溶液的製備往Al2（SO4）3溶液...

問題詳情：

熱電廠用鹼式硫*鋁吸收煙氣中低濃度的二氧化硫．具體過程如下：

（1）鹼式硫*鋁溶液的製備

往Al2（SO4）3溶液中加入一定量CaO粉末和蒸餾水，可生成鹼式硫*鋁（絡合物，易溶於水），同時析出生石膏沉澱，反應的化學方程式為　　．

（2）SO2的吸收與解吸．吸收液中鹼式硫*鋁活*組分Al2O3對SO2具有強大親和力，化學反應為：Al2（SO4）3•Al2O3（aq）+3SO2（g）⇌Al2（SO4）3•Al2（SO3）3（aq）△H＜0．工業流程如圖1所示：

①高温煙氣可使脱硫液温度升高，不利於SO2的吸收．生產中常控制脱硫液在恆温40～60oC，試分析原因　　．

②研究發現，I中含鹼式硫*鋁的溶液與SO2結合的方式有2種：其一是與溶液中的水結合．其二是與鹼式硫*鋁中的活*Al2O3結合，通過*度計測定不同參數的吸收液的pH變化，結果如2圖所示：

據此判斷初始階段，SO2的結合方式是　　．比較x、y、z的大小順序　　．

③III中得到再生的鹼式硫*鋁溶液，其n（Al2O3）：n比值相對I中有所下降，請用化學方程式加以解釋：　　．

（3）解吸得到較純的SO2，可用於原電池法生產硫*如圖3．

①電極b周圍溶液pH　　（填“變大”、“變小”或“不變”）

②電極a的電極反應式是　　．

【回答】

【考點】U3：製備實驗方案的設計．

【分析】（1）往Al2（SO4）3溶液中加入一定量CaO粉末和蒸餾水，可生成鹼式硫*鋁Al2（SO4）3•Al2O3，同時析出生石膏沉澱，根據質量守恆配平即可；

（2）鹼式硫*鋁溶液與含有二氧化硫的煙氣在在恆温40～60oC反應Al2（SO4）3•Al2O3（aq）+3SO2（g）⇌Al2（SO4）3•Al2（SO3）3（aq）△H＜0，得到Al2（SO4）3•Al2（SO3）3溶液，對該溶液恆温98℃，溶液分解得到二氧化硫和鹼式硫*鋁溶液，

①根據反應的熱效應分析可得；

②由圖2可知，鹼式硫*鋁中的活*Al2O3含量不同時，*度計測定不同參數的吸收液的pH有變化，説明SO2的結合方式是與活*Al2O3結合，pH相同時，活*Al2O3吸收越多SO2，則y＞x＞z；

③Al2（SO4）3•Al2（SO3）3溶液恆温98℃，溶液分解得到III中得到再生的鹼式硫*鋁溶液，分解過程中部分Al2（SO3）3被氧化為Al2（SO4）3，其n（Al2O3）：n比值相對I中有所下降；

（3）①電極b為空氣中氧氣放電結合*離子的反應，*離子濃度減小，pH增大；

②電極a為二氧化硫放電失電子發生的氧化反應．

【解答】解：（1）往Al2（SO4）3溶液中加入一定量CaO粉末和蒸餾水，可生成鹼式硫*鋁Al2（SO4）3•Al2O3，同時析出生石膏沉澱，化學方程式為：2Al2（SO4）3+3CaO+6H2O=Al2（SO4）3•Al2O3+3CaSO4•2H2O；

故*為：2Al2（SO4）3+3CaO+6H2O=Al2（SO4）3•Al2O3+3CaSO4•2H2O；

（2）①鹼式硫*鋁吸收SO2的反應為放熱反應，降温使平衡正向移動，有利於SO2的吸收，生產中常控制脱硫液在恆温40～60oC；

故*為：鹼式硫*鋁吸收SO2的反應為放熱反應，降温使平衡正向移動，有利於SO2的吸收；

②由圖2可知，鹼式硫*鋁中的活*Al2O3含量不同時，*度計測定不同參數的吸收液的pH有變化，説明SO2的結合方式是與活*Al2O3結合，pH相同時，活*Al2O3吸收越多SO2，則y＞x＞z；

故*為：與活*Al2O3結合；y＞x＞z；

③Al2（SO4）3•Al2（SO3）3溶液恆温98℃，溶液分解得到III中得到再生的鹼式硫*鋁溶液，分解過程中部分Al2（SO3）3被氧化為Al2（SO4）3，2Al2（SO3）3+3O2=2Al2（SO4）3或2+3O2=4Al2（SO4）3，其n（Al2O3）：n比值相對I中有所下降；

故*為：2Al2（SO3）3+3O2=2Al2（SO4）3或2+3O2=4Al2（SO4）3；

（3）①電極b為空氣中氧氣放電結合*離子的反應，*離子濃度減小，pH增大；

故*為：變大；

②電極a為二氧化硫放電失電子發生的氧化反應，電極反應式為：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣；

故*為：SO2﹣2e﹣+2H2O=4H++SO42﹣．

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