Question

【題目】氮的氧化物和硫的氧化物是主要的大氣污染物，煙氣脫硫脫硝是環(huán)境治理的熱點問題。回答下列問題：

（1）目前柴油汽車都用尿素水解液消除汽車尾氣中的NO，水解液中的NH3將NO還原為無害的物質(zhì)。該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為___。

（2）KMnO4/CaCO3漿液可協(xié)同脫硫，在反應(yīng)中MnO4－被還原為MnO42－。

①KMnO4脫硫(SO2)的離子方程式為___。

②加入CaCO3的作用是___。

③KMnO4/CaCO3漿液中KMnO4與CaCO3最合適的物質(zhì)的量之比為___。

（3）利用NaClO2/H2O2酸性復(fù)合吸收劑可同時對NO、SO2進行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在溫度一定時，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH對脫硫脫硝的影響如圖所示：

圖a和圖b中可知脫硫脫硝最佳條件是___。圖b中SO2的去除率隨pH的增大而增大，而NO的去除率在pH>5.5時反而減小，請解釋NO去除率減小的可能原因是___。

Answer 1

【答案】2:3 SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋ 消耗脫硫過程中的氫離子，有利于平衡正向移動 1:1 n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0 可能NO的還原性減弱或則可能是NaClO2、H2O2的氧化性減弱

【解析】

⑴根據(jù)氧化還原反應(yīng)得出氧化劑和還原劑的比例關(guān)系。

⑵根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理寫離子方程式，生成的氫離子和碳酸鈣反應(yīng)，消耗氫離子，利于平衡正向移動，根據(jù)比例關(guān)系得出高錳酸鉀和碳酸鈣的比例。

⑶根據(jù)圖像信息得出脫硫脫硝最佳條件，用氧化還原反應(yīng)的強弱隨pH變化的影響分析減弱的原因。

⑴水解液中的NH3將NO還原為無害的物質(zhì)氮氣，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，氨氣化合價升高3個價態(tài)，為還原劑，NO化合價降低2個價態(tài)，為氧化劑，根據(jù)升降守恒配平原理，因此氨氣前配2，NO前面配系數(shù)3，因此該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:3，故答案為：2:3。

⑵①KMnO4脫硫(SO2)反應(yīng)生成錳酸根和硫酸根，離子方程式為SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋，故答案為：SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋。

②反應(yīng)過程中生成了硫酸，加入CaCO3的作用是消耗脫硫過程中的氫離子，有利于平衡正向移動，故答案為：消耗脫硫過程中的氫離子，有利于平衡正向移動。

③2molKMnO4反應(yīng)生成4mol氫離子，4mol氫離子消耗2mol碳酸鈣，因此CaCO3漿液中KMnO4與CaCO3最合適的物質(zhì)的量之比為1:1，故答案為1:1。

⑶根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化率和去除率關(guān)系，可知脫硫脫硝最佳條件是n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0；NO在pH>5.5時可能NO的還原性減弱或則可能是NaClO2、H2O2的氧化性減弱，故答案為：n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0；可能NO的還原性減弱或則可能是NaClO2、H2O2的氧化性減弱。