Question

【題目】某科技小組利用NaClO, NaClO2復合吸收劑研究煙氣脫硫脫硝技術.

(1)隨著pH值的增大，煙氣脫硫和脫硝效率均呈下降趨勢，可能的原因是_________。

(2)若其他條件不變，改變脫硫脫硝溫度對脫除效率的影響如下圖所示:

隨著溫度的升高，脫硫和脫硝的效率先緩慢增加，后逐漸下降，分析可能原因有____、_____。

(3)在脫硫脫硝過程中存在ClO2、ClO2-和ClO3-,它們的含量可采用連續(xù)碘量滴定法測定。已知:碘量法的癮定反應為I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。

實驗方法:取VmL試樣，控制溶液pH，加入20%的碘化鉀溶液4mL,暗處放置5分鐘后，用0.01mol/LNa2S2O3溶液滴定，淀粉作指示劑，記錄消耗Na2S2O3溶液體積。三次實驗的溶液pH、反應及消耗Na2S2O3溶液的體積見下表:

實驗	pH	反應	Na2S2O3溶液體積/mL
①	pH=7.0	2C1O2+2I-=I2+2ClO2-	V1
②	pH=4.0	ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O	V2
③	pH<0.1	ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O	V3

注:實驗②控制pH前先鼓入氮氣以除去ClO2。

計算試樣中ClO3-的濃度為多少mg/L(寫出計算過程，用含V1、V2、V3、V的代數(shù)式表示)_____.

Answer 1

【答案】 吸收液的氧化性隨著pH的增加而降低 溫度升高反應速率增大或溫度升高能提高吸收液的氧化能力 溫度過高會使氣體的溶解度降低 三次滴定消耗的S2O32-的物質的量依次為10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由實驗①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由實驗②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由實驗③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

實驗③中測定ClO3-需要S2O32-的物質的量為(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2) mol

由ClO3-——3I2——6S2O32-可知:

n(ClO3-)=1/6(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2)mol

試樣中ClO3-的濃度為

【解析】（1）NaClO和NaClO2，在酸性條件下的氧化性較強，脫硫和脫硝的效率高，隨著pH值的增大，NaClO和NaClO2的氧化性減弱，導致煙氣脫硫和脫硝效率均呈下降趨勢。答案為：吸收液的氧化性隨著pH的增加而降低。

（2）升高溫度可加快反應速率，提高吸收液的氧化能力，從而導致脫硫和脫硝的效率增加，但溫度過高會使氣體的溶解度降低，吸收液的氧化能力減弱，從而使脫硫和脫硝的效率減小。答案為：溫度升高反應速率增大或溫度升高能提高吸收液的氧化能力、溫度過高會使氣體的溶解度降低

(3) 由實驗①可知ClO2消耗Na2S2O3溶液的體積，由實驗②可知ClO2-消耗Na2S2O3溶液的體積，由實驗③消耗Na2S2O3溶液的總體積減去實驗①和②消耗Na2S2O3溶液的體積，就可求得ClO3-消耗Na2S2O3溶液的體積，從而可知ClO3-的物質的量，并求出濃度。計算過程如下：

三次滴定消耗的S2O32-的物質的量依次為10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由實驗①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由實驗②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由實驗③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

實驗③中測定ClO3-需要S2O32-的物質的量為(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2) mol

由ClO3-——3I2——6S2O32-可知:

n(ClO3-)=1/6(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2)mol

試樣中ClO3-的濃度為

答案為：三次滴定消耗的S2O32-的物質的量依次為10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由實驗①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由實驗②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由實驗③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

實驗③中測定ClO3-需要S2O32-的物質的量為(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2) mol

由ClO3-——3I2——6S2O32-可知:n(ClO3-)=1/6(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2)mol

試樣中ClO3-的濃度為