课时作业(十二)无机化工生产流程题的突破策略1.(2014年高考江苏卷)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”)
解析:加入H2SO4酸浸时粉煤灰中的Al2O3与H2SO4反应,SiO2不反应形成滤渣,故滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2;CaCO3可中和H2SO4生成微溶于水的CaSO4,是滤渣Ⅱ的主要成分;若溶液的pH偏高,c(OH-)偏大,Al3+水解会生成氢氧化铝沉淀,使溶液中的铝含量降低;亚硫酸盐热分解时空气中的氧气能将其氧化为SO,使热分解放出的SO2量减小;生成的金属氧化物减少,溶液的pH减小
答案:(1)Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2OSiO2(2)CaSO43CaCO3+2Al3++3SO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CaSO4+3CO2↑(3)溶液中的部分SO被氧