二氧化氯(ClO2)是一种重要的氧化剂,可用于某些污染物的处理。
(1)ClO2可由图1所示装置制备(电极不反应)。
①电解时阳极附近溶液的pH 减小减小(填“减小”“增大”或“不变”)。
②阴极上产生ClO2的机理如图2所示(A、B均为含氯微粒,其他微粒未标出),则B的化学式为 ClO3-ClO3-。
(2)ClO2可用于水体中Mn2+的去除。控制其他条件不变,在水体pH分别为7.1、7.6、8.3时,测得Mn2+浓度随反应时间的变化如图3所示。
①pH=8.3时水体中Mn2+转化为MnO2,ClO2转化为ClO2-,该反应的离子方程式为 2ClO2+Mn2++4OH-=MnO2↓+2ClO2-+2H2O2ClO2+Mn2++4OH-=MnO2↓+2ClO2-+2H2O。
②反应相同时间,水体中Mn2+浓度随pH增大而降低的原因是 pH增大,溶液中OH-浓度增大,导致ClO2氧化Mn2+的速率加快pH增大,溶液中OH-浓度增大,导致ClO2氧化Mn2+的速率加快。
(3)ClO2可对烟气中NOx、SO2进行协同脱除,涉及的部分反应如下:
Ⅰ.ClO2+NO═NO2+ClOⅡ.ClO+NO═Cl+NO2
Ⅲ.ClO2+SO2═ClO+SO3Ⅳ.ClO+SO2═Cl+SO3

保持其他条件不变,分别在不添加NO、添加NO两种情况下,控制模拟烟气中n(ClO2)n(SO2)不同且反应相同时间,测得SO2氧化率随n(ClO2)n(SO2)变化如图4所示。添加NO时,SO2氧化率比不添加NO时高,其原因可能是 添加NO后,ClO2通过反应Ⅰ快速生成ClO,ClO通过反应Ⅳ又快速将SO2氧化为SO3添加NO后,ClO2通过反应Ⅰ快速生成ClO,ClO通过反应Ⅳ又快速将SO2氧化为SO3。
n
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l
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【考点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响.
【答案】减小;ClO3-;2ClO2+Mn2++4OH-=MnO2↓+2ClO2-+2H2O;pH增大,溶液中OH-浓度增大,导致ClO2氧化Mn2+的速率加快;添加NO后,ClO2通过反应Ⅰ快速生成ClO,ClO通过反应Ⅳ又快速将SO2氧化为SO3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:19引用:3难度:0.7
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