题目内容
【题目】一种固定烟气中CO2的工艺流程如下：
(1) “反应Ⅰ”中，CO2与过量氨水反应的离子方程式为________。
(2) “反应Ⅰ”中，提高烟气中CO2去除率的可行措施有________(填字母)。
a. 采用高温 b. 加快烟气流速 c. 增大氨水浓度
(3) 若测得滤液中c(CO32-)＝10－2 mol·L－1，则Ca2＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。[c(Ca2＋)<10－5 mol·L－1时视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝4.96×10－9]
(4) “反应Ⅱ”中，溶液的pH和导电能力变化如图1所示，导电能力初始时快速降低，后来逐渐上升的原因是____________________________________________。
(5) CaCO3可用于调节废水的pH，以除去其中的Fe3＋。溶液pH对除铁效率影响如图2所示。
①除铁时应控制溶液的pH为________(填字母)。
a. 0.5～1.5 b. 1.5～2.5 c. 2.5～3.5
② 除铁时pH稍大会生成Fe(OH)3胶体，显著降低除铁效率，其原因是________。
【答案】CO2＋2NH3·H2O===2NH
＋CO
＋H2O c 是 初始时快速降低，是由于NH、CO (或HCO
)等离子浓度因反应快速降低所致;后来由于氨水的电离及过量Ca(OH)2的电离导致离子浓度增大，导电能力逐渐上升 b Fe(OH)3胶粒小不易过滤；Fe(OH)3胶粒吸附离子带相同电荷相互排斥，导致沉淀速率慢
【解析】
该工艺的目的是收集固定烟气中的CO2，先将烟气通入足量的氨水中，通过反应可将其转化为
；再向反应后的溶液中加入石灰乳，石灰乳即Ca(OH)2的悬浊液，因此可再通过反应将转化为CaCO3沉淀，同时也使得氨水再生；将反应后的混合液过滤后，再经过洗涤和干燥即可得到纯度较高的CaCO3。
(1)反应Ⅰ中，CO2与过量氨水反应的离子方程式为：
；
(2)a．升高温度会降低CO2的溶解，同时也会使氨水挥发，对提高去除率不利，a项不符；
b．加快烟气流速，会使气体与氨水的接触时间缩短，对于吸收CO2不利，b项不符；
c．增大氨水的浓度，可以使得CO2与氨水的反应速率加快，对提高去除率有利，c项符合；
答案选c；
(3)若
，那么溶液中
，Ca2+已经完全沉淀；
(4)溶液的导电能力与溶液中离子的总浓度以及离子所带的电荷量有关；初始时导电能力快速降低，是由于反应Ⅰ的发生使得
和等离子浓度快速降低所致；后来导电能力又上升，由于反应Ⅰ生成的氨水的电离以及过量的Ca(OH)2电离导致离子的浓度又增加所致；
(5)①由图像可知，pH=2左右，铁的去除率较大，因此除铁时最好将溶液的pH控制在1.5~2.5，b项正确；
②胶体由于分散质粒子直径较小，可以透过滤纸，因此不便过滤；此外，Fe(OH)3胶体颗粒由于带相同的电荷，导致彼此之间相互排斥，难以沉降，这些都对除铁不利。
