Question

燃煤的烟气中含有 SO₂，为了治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。

Ⅰ.(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与 SO₂ 发生反应从而脱硫。下列试剂中适合用作该法吸收剂的是_____(填字母序号)。

a. 石灰乳      b.CaCl₂溶液

(2)某工厂利用含 SO₂ 的烟气处理含Cr₂O₇^2-的酸性废水，吸收塔中反应后的铬元素以Cr³⁺形式存在，具体流程如下：

①用 SO₂ 处理含铬废水时，利用了 SO₂ 的_____性。

②吸收塔中发生反应的离子方程式为_____。

Ⅱ.石灰-石膏法和烧碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为Ca(OH)₂+SO₂= CaSO₃↓+H₂O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO₃+O₂+4H₂O =2CaSO₄·2H₂O。其流程如图：

烧碱法的吸收反应为2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O。该法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如图：

已知：

试剂	Ca(OH)2	NaOH
价格(元/kg)	0.36	2.9
吸收 SO2 的成本(元/mol)	0.027	0.232

(3)石灰-石膏法和烧碱法相比，石灰-石膏法的优点是_______，缺点是_______。

(4)某学习小组在石灰-石膏法和烧碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案，流程图中的甲、乙、丙各是_____、_____、_____(填化学式)

Answer

a 还原 3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O 原料便宜，成本低 吸收慢，效率低 NaOH Ca(OH)2 Na2SO3

【解析】

Ⅰ（1）二氧化硫与氯化钙不能发生反应，而与氢氧化钙可以反应生成亚硫酸钙，因为氢氧化钙溶解度不大，所以用石灰乳来吸收二氧化硫，故答案为：a；

（2）①重铬酸根具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，则可以用 SO2 处理含铬废水，故答案为：还原；

②吸收塔中为二氧化硫与重铬酸根发生氧化还原反应，其发生反应的离子方程式为3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O，故答案为：3SO2+Cr2O72-+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O；

Ⅱ（3）对比两个流程可知，基本反应原理都为二氧化硫与碱发生反应，氢氧化钙原料廉价易得，成本低，但氢氧化钙溶解度不大，吸收慢，效率低，故答案为：原料便宜，成本低；吸收慢，效率低；

（4）分析流程并对比前两个流程可知，该流程的目的是改进前两个流程的缺点，即氢氧化钙吸收效率低，应用吸收效率较高的氢氧化钠，则甲为氢氧化钠，又氢氧化钠成本高，需要循环利用，则可用氢氧化钙制备氢氧化钠，则乙为氢氧化钙，由此可推知丙为亚硫酸钠，亚硫酸钠与氢氧化钙可以发生复分解反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙，实现氢氧化钠的再生，降低成本，故答案为：NaOH；Ca(OH)2；Na2SO3。