Question

【题目】为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：

回答下列问题：．

(1)固体1含有的物质是_________、CaCO3、Ca(OH)2；捕获剂所捕获的气体主要是_______________。

(2)若X是空气，则上述反应中NO和O2的物质的量之比最好为___________，若空气过量，导致的结果会是____________________________。

(3)流程中处理含NH4+废水时发生反应的离子方程式为____________________________。气体1也可通过催化剂直接转化成无污染气体，反应的化学方程式为_____________________________________。

(4)若工业废气中主要含N2、SO2，不考虑其他成分，则可用下列工艺生产NaHSO3过饱和溶液[NaHSO3过饱和溶液是生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的原料]。

pH=4.1时，I中反应的化学方程式为_________________________；工艺中加入Na2CO3

固体、并再次通入废气的目的是_______________________________。

Answer 1

【答案】CaSO3 CO 4:1 NO将会被氧化成NaNO3，无法与NH4+反应生成无污染的N2 NH4++NO2-=N2↑+2H2O 2NO+2CO N2+ 2CO2 Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2 加入Na2CO3固体会生成NaHCO3，再次通入废气，又重新生成NaHSO3，得到亚硫酸氢钠的过饱和溶液

【解析】

（1）石灰乳的成分为Ca(OH)2，能与CO2、SO2反应生成CaCO3、CaSO3，加入石灰乳过量，还有剩余的Ca(OH)2；NO被X气体氧化生成的NO2 被NaOH溶液吸收，所以气体2中被捕获剂捕获的气体主要为CO；综上所述，本题答案是：CaSO3，CO。

(2)根据反应流程可知，当反应物恰好完全反应生成了亚硝酸钠，二者配比为最佳配比；设NO为xmol、O2 ymol，根据电子得失守恒可知，x×(3-2)= y×2×2，所以x：y=4:1；若空气过量，NO将会被氧化而生成NaNO3，无法与废水中的NH4+反应生成无污染的N2；综上所述，本题答案是：4:1；NO将会被氧化而生成NaNO3，无法与NH4+反应生成无污染的N2。

(3) NH4+与亚硝酸根离子反应生成氮气，反应的离子方程式为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；气体1中含有NO、CO，通过催化剂直接转化成无污染气体氮气和二氧化碳，化学方程式为：2NO+2CO N2+ 2CO2；综上所述，本题答案是：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；2NO+2CO N2+ 2CO2。

(4)pH=4.1时，I中碳酸钠与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；工艺中加入Na2CO3固体会生成NaHCO3，再次通入废气，又重新生成NaHSO3，得到亚硫酸氢钠的过饱和溶液；综上所述，本题答案是：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；加入Na2CO3固体会生成NaHCO3，再次通入废气，又重新生成NaHSO3，得到亚硫酸氢钠的过饱和溶液。