题目内容

【题目】为减少环境污染,某工厂生产玻璃与处理窑炉气的工艺流程如下:

(1)生产普通玻璃、普通硅酸盐水泥和高炉炼铁都要用到的原料是________(填化学式),该物质在制玻璃过程中参与的化学方程式是_______________。

(2)生产玻璃中产生的窑炉气除SO2和氮氧化物外主要还有_________。

(3)窑炉气中的SO2一部分来源于原料中添加剂Na2SO4的热分解,该反应方程式为___________;

(4)在“脱硫塔”中喷洒火碱而不用石灰水的原因是___________;在进入“SCR脱硝装置”的烟气要先除尘的原因是_________________。

(5)烟气脱硝可采用氨水(NH3·H2O)脱除烟气的NO,其原理如图:

该脱硝原理中,NO最终转化为____________(填化学式)。当消耗1molNH3和0.25molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为_____________L。

【答案】

(1)CaCO3;SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑;(2)CO2;

(3)2Na2SO32Na2O+2SO2↑+O2↑

(4)减少不溶或者微溶盐的生成,避免堵塞喷头(或相同条件下,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙的溶解度,石灰水的吸收效果远不如烧碱溶液);防止脱硝装置中的催化剂中毒;

(5)N2,H2O;22.4;

【解析】

试题分析:(1)生产普通玻璃、普通硅酸盐水泥和高炉炼铁都要用到的原料石灰石,碳酸钙可以和二氧化硅之间发生反应生成硅酸钙和二氧化碳,反应方程式为:SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑,故答案为:石灰石;SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑;

(2)生产玻璃中产生的窑炉气除SO2和氮氧化物外主要还有碳燃烧生成的二氧化碳,故答案为:CO2;

(3)窑炉气中的SO2一部分来源于原料中添加剂Na2SO4的热分解,该反应方程式为2Na2SO32Na2O+2SO2↑+O2↑,故答案为:2Na2SO32Na2O+2SO2↑+O2↑;

(4) 根据生成原理可知灰分中除亚硫酸钠和氮的含氧酸盐外,还含有Na2CO3和Na2SO4;用石灰水会生成硫酸钙等微溶盐,喷洒火碱能够减少不溶或微溶盐的生成,避免堵塞喷头,在进入“SCR脱硝装置”的烟气要先除尘,主要是防止脱硝装置中的催化剂中毒,故答案为:减少不溶或微溶盐的生成,避免堵塞喷头;防止脱硝装置中的催化剂中毒;

(5)由图3可知反应物为氧气、一氧化氮和氨气最终生成物为氮气和水,所以NO最终转化为N2和H2O;氧气、一氧化氮和氨气反应生成氮气和水,反应中氨气失去的电子的物质的量等于NO和氧气得到的电子总物质的量,2mol NH3转化为N2失去6mol电子,0.25mol O2得到1mol电子,则NO转化为N2得到的电子为2mol,所以NO的物质的量为1mol,其体积为22.4L;故答案为:N2和H2O;22.4L。

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