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燃煤煙氣中90%以上的NOx是NO,脫硝技術主要就是指NO的脫除技術。
Ⅰ.絡合脫硝法
六氨合鈷溶液中的[Co(NH36]2+能絡合煙氣中的NO和O2,形成的兩種絡合物在溶液中極易發(fā)生反應,實現(xiàn)NO的脫除。在吸收液中加入活性炭可有效催化[Co(NH36]2+的再生,維持溶液脫除NO的能力,原理如圖1所示。

(1)寫出上述絡合脫硝法總反應的離子方程式:
2NO+O2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
2NO+O2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
。
(2)在不同溫度下,將含0.01mol?L-1[Co(NH36]3+的溶液以一定流速通過裝有活性炭的催化器,[Co(NH36]3+的轉化率隨溫度升高而增大,其原因可能是
溫度升高,反應速率加快,提高[Co(NH36]3+的轉化率{或溫度升高,O2在水中溶解度下降,有利于[Co(NH36]3+的還原;溫度升高,促進[Co(NH36]3+離解為Co3+,從而有利于三價鈷的還原}
溫度升高,反應速率加快,提高[Co(NH36]3+的轉化率{或溫度升高,O2在水中溶解度下降,有利于[Co(NH36]3+的還原;溫度升高,促進[Co(NH36]3+離解為Co3+,從而有利于三價鈷的還原}
。
Ⅱ.氧化脫硝法
ClO2溶液常用于氧化脫除煙氣中的NO、SO2等污染物。
(3)隔膜電解NaClO3制備ClO2的裝置如圖2所示。制備時先在NaClO3溶液中通入少量ClO2氣體,結合反應方程式簡述ClO2的制備過程:
首先在陰極上ClO2發(fā)生反應,電極反應式為ClO2+e-=ClO2-,產(chǎn)生的ClO2-在溶液中再與ClO3-發(fā)生反應,即ClO3-+ClO2-+2H+=2ClO2↑+H2O,生成的ClO2部分逸出,部分繼續(xù)循環(huán)反應
首先在陰極上ClO2發(fā)生反應,電極反應式為ClO2+e-=ClO2-,產(chǎn)生的ClO2-在溶液中再與ClO3-發(fā)生反應,即ClO3-+ClO2-+2H+=2ClO2↑+H2O,生成的ClO2部分逸出,部分繼續(xù)循環(huán)反應

(4)ClO2氧化脫硝過程發(fā)生的反應如下:
5NO+2ClO2+H2O═5NO2+2HCl;
2NO2+H2O═HNO2+HNO3
隨著ClO2溶液初始濃度的增加,脫硝時從溶液中逸出的NO2卻隨之增加。研究表明,溶液中的ClO2不能吸收NO2,且在一定程度上阻礙水對NO2的吸收。

①設計實驗驗證ClO2對NO2的吸收有抑制作用:
分別取等體積的蒸餾水和一定濃度的ClO2溶液,在相同時間內以相同的流速向兩份溶液中通入NO2,比較逸出NO2的濃度,若通過蒸餾水逸出的NO2的濃度較小,則說明ClO2對NO2的吸收有抑制作用
分別取等體積的蒸餾水和一定濃度的ClO2溶液,在相同時間內以相同的流速向兩份溶液中通入NO2,比較逸出NO2的濃度,若通過蒸餾水逸出的NO2的濃度較小,則說明ClO2對NO2的吸收有抑制作用
。(NO2的濃度可由儀器直接測定)
②其他條件相同,當NO煙氣中含有SO2時,用ClO2溶液處理煙氣的實驗結果如圖3所示。脫硝處理含SO2的NO煙氣時逸出的NO2明顯減少,其原因是
ClO2溶液中的部分ClO2與SO2發(fā)生反應,溶液中剩余的ClO2濃度減小,減弱了水對NO2吸收的阻礙作用
ClO2溶液中的部分ClO2與SO2發(fā)生反應,溶液中剩余的ClO2濃度減小,減弱了水對NO2吸收的阻礙作用
。

【答案】2NO+O2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O;溫度升高,反應速率加快,提高[Co(NH36]3+的轉化率{或溫度升高,O2在水中溶解度下降,有利于[Co(NH36]3+的還原;溫度升高,促進[Co(NH36]3+離解為Co3+,從而有利于三價鈷的還原};首先在陰極上ClO2發(fā)生反應,電極反應式為ClO2+e-=ClO2-,產(chǎn)生的ClO2-在溶液中再與ClO3-發(fā)生反應,即ClO3-+ClO2-+2H+=2ClO2↑+H2O,生成的ClO2部分逸出,部分繼續(xù)循環(huán)反應;分別取等體積的蒸餾水和一定濃度的ClO2溶液,在相同時間內以相同的流速向兩份溶液中通入NO2,比較逸出NO2的濃度,若通過蒸餾水逸出的NO2的濃度較小,則說明ClO2對NO2的吸收有抑制作用;ClO2溶液中的部分ClO2與SO2發(fā)生反應,溶液中剩余的ClO2濃度減小,減弱了水對NO2吸收的阻礙作用
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:45引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.如圖所示,在一支50mL的注射器里充入20mL NO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口。
    (1)根據(jù)操作步驟,完成表格:
    操作步驟河 實驗現(xiàn)象 解釋原因
    Ⅰ.振蕩注射器,觀察現(xiàn)象 無明顯現(xiàn)象
     
    Ⅱ.打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象
     
     
    Ⅲ.振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象 氣體又變?yōu)闊o色,注射器的活塞向內移動
     
    (2)如果要將注射器中的NO充分轉化,可以采取什么措施?
     
    。
    (3)上述實驗對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 6:30:2組卷:9引用:3難度:0.6
  • 2.隨著我國汽車年銷量的大幅增加,空氣環(huán)境受到了很大的污染。汽車尾氣凈化裝置里,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示,下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 6:30:2組卷:9引用:2難度:0.6
  • 3.下列有關NO2的敘述正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 6:30:2組卷:7引用:2難度:0.7
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