Question

【題目】工業制硫酸的尾氣中含有一定量SO2，處理尾氣的手段除了氨吸收法以外還有以下幾種方法。

（一）工業實際吸收過程中，第Ⅰ步常采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO2，然后向生成溶液中加入熟石灰，充分反應后將生成產物分離后再經氟化后制得產品A。

（1）產品A是_______（填化學式）。

（2）有人提出將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca(OH)2溶液直接制得產品CaSO3，你認為是否可行？_______（填“可以”、“不可以”或“不確定”）原因是_______。

（二）制備MnSO4H2O：SO2還原MnO2礦制備MnSO4H2O，過程如下：

己知25℃時部分物質的溶度積常數如下表:

物質	Mn(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2	MnS	FeS	CuS
溶度積	2.1×10-13	4.0× 10-38	2.2×10-23	1.0×10-11	6.3×10-18	6.3×10-38

（3）還原時，若尾氣中SO2含量為4.48%,除去標況下lm3尾氣至少需要含錳質量分數為55%的MnO2 礦粉_______g。

（4）除鐵時加入碳酸鈣，發生的反應的離子反應方程式為_____________________。

（5）試劑A最好是______________（寫化學式）。

（6）操作I的名稱為_________________。MnSO4H2O在1150℃高溫下易分解，產物是Mn3O4、含硫化合物、水，在該條件下硫酸錳晶體分解反應的化學方程式是________________。

Answer 1

【答案】 CaSO4 不可以 Ca(OH)2在水中溶解度較小。c(OH-)太低，吸收效率不高 200 2Fe3++3H2O+3CaCO3=2 Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+（或2Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 2H++3CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O） MnS 蒸發濃縮，冷卻結晶 3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O

【解析】試題分析：（一）（1）采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO2，然后向生成溶液中加入熟石灰，充分反應后產物是亞硫酸鈣，分離后再經氧化后制得硫酸鈣；
（2）濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca（OH）2溶液直接制得產品CaSO3時，氫氧化鈣溶解度較小，吸收二氧化硫的效率不高；
（二）根據制備MnSO4H2O的原理和流程，SO2還原MnO2礦制備MnSO4H2O；
（3）根據化學方程式分析計算；
（4）加入的碳酸鈣是為了和氫離子反應使溶液PH升高到6.5,使三價鐵離子水解生成氫氧化鐵；（5）一種沉淀易轉化為更難溶的沉淀，利用沉淀轉化除重金屬離子；
（6）依據流程分析，操作I是對得到的硫酸錳溶液結晶析出，方法為蒸發溶劑濃縮冷卻結晶； MnSO4H2O在1150℃高溫下易分解，產物是Mn3O4、含硫化合物、水，依據化合價的升降相同，原子守恒書寫化學方程式；
解析：（一）（1）流程發生的反應是二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉和氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣被氧氣氧化為硫酸鈣，化學式為：CaSO4；

（2）將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca（OH）2溶液直接制得產品CaSO3，由于氫氧化鈣溶解度小對二氧化硫吸收不完全，所以不可以；

（二）（3）lm3尾氣含有SO2，1000L×4.48%÷22.4L/mol=2mol；需要含錳質量分數為55%的MnO2 礦粉xg

X=200g
（4）除鐵發生的反應是利用鐵離子在PH=6.5時全部沉淀除去，三價鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子，加入碳酸鈣會和氫離子反應，使PH升高到6.5，所以反應的離子反應方程式為：2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe（OH）3↓+3CO2↑+3Ca2+；