采用科学技术减少氮氧化物、SO2等物质的排放,可促进社会主义生态文明建设。
(1)氨法脱硫,是一种高效低耗能的湿法脱硫方式,利用氨水吸收废气中的SO2,并在富氧条件下氧化为硫酸铵,得到化肥产品。该总反应的化学方程式:4NH3⋅H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 或 4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO44NH3⋅H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 或 4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4。
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①SCR技术中的氧化剂为 NO、NO2NO、NO2。
②当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生反应。该反应的化学方程式为 2NH3+NO+NO2 催化剂 2N2+3H2O2NH3+NO+NO2 催化剂 2N2+3H2O。
(3)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2):n(NO)=3:2]同时脱硫脱硝(分别生成SO2-4、NO-3),得到NO、SO2脱除率如图2所示:
①SO2脱除率高于NO的原因可能是:SO2 比NO溶解度大(或 SO2 比NO还原性强),更容易发生反应SO2 比NO溶解度大(或 SO2 比NO还原性强),更容易发生反应。
②依据图中信息,在80min时,吸收液中n(NO-3):n(Cl-)=4:214:21。
(4)SO2烟气脱除的一种工业流程如图3所示:
①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO-3,反应的离子方程式:H2O+2SO2+CO2-3═2HSO-3+CO2H2O+2SO2+CO2-3═2HSO-3+CO2
②烟气的SO2用石灰乳吸收得到CaSO3浆料,以CaSO3浆料制备NaHSO3溶液的实验方案为 向CaSO3浆料中加入一定量3mol•L-1Na2SO4,边搅拌边滴加总量与Na2SO4溶液相同的3mol•L-1H2SO4,测定反应后的溶液的pH,再用3mol•L-1H2SO4或3mol•L-1Na2SO4调节溶液的pH在4~6之间,过滤,得NaHSO3溶液向CaSO3浆料中加入一定量3mol•L-1Na2SO4,边搅拌边滴加总量与Na2SO4溶液相同的3mol•L-1H2SO4,测定反应后的溶液的pH,再用3mol•L-1H2SO4或3mol•L-1Na2SO4调节溶液的pH在4~6之间,过滤,得NaHSO3溶液。
已知:2CaSO3+Na2SO4+H2SO4+4H2O═2CaSO4•2H2O+2NaHSO3;CaSO4•2H2O;难溶于水;pH=4~6溶液中HSO-3能大量存在。
实验中可选用的试剂:3mol•L-1Na2SO4、3mol•L-1H2SO4、1mol•L-1NaOH。
催化剂
催化剂
SO
2
-
4
NO
-
3
NO
-
3
HSO
-
3
CO
2
-
3
HSO
-
3
CO
2
-
3
HSO
-
3
HSO
-
3
【答案】4NH3⋅H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 或 4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4;NO、NO2;2NH3+NO+NO2 2N2+3H2O;SO2 比NO溶解度大(或 SO2 比NO还原性强),更容易发生反应;4:21;H2O+2SO2+═2+CO2;向CaSO3浆料中加入一定量3mol•L-1Na2SO4,边搅拌边滴加总量与Na2SO4溶液相同的3mol•L-1H2SO4,测定反应后的溶液的pH,再用3mol•L-1H2SO4或3mol•L-1Na2SO4调节溶液的pH在4~6之间,过滤,得NaHSO3溶液
催化剂
CO
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3
HSO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/8/23 10:0:9组卷:47引用:1难度:0.7
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1.利用石灰石和烟气中的SO2反应生成石膏,可实现烟气中脱除SO2。某研究性学习小组在实验室利用如图所示装置制备烟气(主要成分为SO2、CO2、N2、O2),并测定烟气中SO2的体积分数以及研究烟气通过转化器的脱硫效率。请回答下列问题:
Ⅰ.模拟烟气的制备。
(1)装置A中发生反应的化学方程式:
Ⅱ.测定烟气中SO2的体积分数。
(2)将A中产生的气体与空气一起通过B装置混合均匀,从而形成模拟烟气。将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,其中C、D中盛有的药品分别是
a.KMnO4溶液
b.饱和NaHSO3溶液
c.饱和Na2CO3溶液
d.饱和NaHCO3溶液
装置C的作用是:
(3)①甲同学认为测定烟气中SO2的体积分数的装置中存在缺陷,你觉得应如何改进
②乙同学根据模拟烟气的流速amL•min-1和t1min后测得的量筒内液体的体积VmL,计算烟气中二氧化硫的体积分数是
Ⅲ.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。
(4)E中溶液可以催化SO2与O2的反应生成SO42-,以达到脱硫的目的。若模拟烟气仍以amL•min-1的流速通过转化器E装置,t2min后,向E装置中加入酸化的BaCl2溶液,得到白色浑浊液,经过滤、洗涤、干燥、称量,得到mg固体。若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积,则该转化器的脱硫效率是发布:2024/12/30 4:30:1组卷:80引用:2难度:0.6 -
2.认识含硫物质的性质及转化规律,能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)酸雨的形成原因,将SO2气体通入蒸馏水中,取出部分溶液并用pH计测定其pH,每隔 10min读数一次,所得数据如下:时间(min) 0 10 20 30 40 pH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85
(2)防治SO2对环境的污染。
①从物质分类角度看,SO2属于酸性氧化物,工业上常用熟石灰将SO2转化为亚硫酸盐,写出所得亚硫酸盐的化学式:
②从元素价态看,SO2中S元素为+4价,既具有氧化性,又具有还原性。用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)可将SO2在高温下还原成单质硫。写出CO还原SO2反应的化学方程式:
(3)获取空气质量信息。某化学小组为了测定空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气20.00L(含N2、O2、CO2、SO2),缓慢通过足量溴水,反应的化学方程式为:SO2+Br2+H2O→2HBr+H2SO4。在所得溶液中加入稍过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为4.66g。空气样品中SO2的体积分数为
(4)你认为减少酸雨可采取的措施是
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤发布:2024/12/30 5:0:1组卷:61引用:3难度:0.8 -
3.研究表明,硫酸型酸雨的形成与空气中氮的氧化物和碳氢化合物有关,其部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
发布:2024/12/30 7:0:1组卷:3引用:1难度:0.7