工業(yè)排放煙氣中含有NO、NO2,會(huì)引起酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題。
(1)將含氮氧化物(NOx)的煙氣通入(NH4)2SO4、Ce(SO4)2的混合溶液中可生成N2。
研究表明上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)分兩步進(jìn)行,反應(yīng)過(guò)程中檢測(cè)到溶液中Ce3+存在,反應(yīng)后溶液中c(Ce4+)不變(忽略溶液體積的變化),則轉(zhuǎn)化過(guò)程中,NO參與的第二步反應(yīng)的離子方程式為 4Ce3++2NO+4H+=4Ce4++N2↑+2H2O4Ce3++2NO+4H+=4Ce4++N2↑+2H2O。
(2)絡(luò)合物法脫硝。
①Fe( II)?EDTA法脫硝。反應(yīng)原理為Fe( II)?EDTA+NO→Fe( II)?EDTA(NO),F(xiàn)e( III)?EDTA離子不具備與NO絡(luò)合的能力。將不同濃度的(NH4)2SO3溶液加入到Fe( II)?EDTA溶液中,測(cè)得其脫硝率隨時(shí)間變化曲線如圖1所示。隨(NH4)2SO3溶液濃度增大,脫硝率增大且可持續(xù)脫硝時(shí)間延長(zhǎng),其原因可能為 加入(NH4)2SO3可與空氣中的氧氣反應(yīng),能有效的阻礙Fe( II)-EDTA氧化為Fe( III)-EDTA而失去絡(luò)合吸收NO能力加入(NH4)2SO3可與空氣中的氧氣反應(yīng),能有效的阻礙Fe( II)-EDTA氧化為Fe( III)-EDTA而失去絡(luò)合吸收NO能力。
②六氨合鈷溶液{[Co(NH3)6]2+}脫硝。原理如圖2所示。若生成的n(NO2-):n(NO3-)=1:1,寫出上述絡(luò)合脫硝法總反應(yīng)的離子方程式:2NO+O2+2OH- 六氨合鈷溶液 NO2-+NO3-+H2O2NO+O2+2OH- 六氨合鈷溶液 NO2-+NO3-+H2O。
③六氨合鈷溶液與Fe( II)?EDTA溶液脫NO的比較。在填料塔內(nèi),對(duì)六氨合鈷溶液和Fe( II)?EDTA溶液脫NO的效果作了比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示??蛇x [Co(NH3)6]2+[Co(NH3)6]2+進(jìn)行NO脫除,理由為 Fe(II)-EDTA易被空氣中的氧氣氧化為Fe(III)-EDTA離子,生成的Fe(III)-EDTA離子不能和NO形成絡(luò)合物,從而造成溶液脫除NO能力迅速下降Fe(II)-EDTA易被空氣中的氧氣氧化為Fe(III)-EDTA離子,生成的Fe(III)-EDTA離子不能和NO形成絡(luò)合物,從而造成溶液脫除NO能力迅速下降。
(3)有氧條件下,在Fe基催化劑表面,NH3還原NO的反應(yīng)機(jī)理如圖4示,該過(guò)程可描述為 在Fe基催化劑表面,NH3吸附在酸性配位點(diǎn)上形成NH4+,NO與O2吸附在Fe3+配位點(diǎn)上形成NO2,而后NH4+與NO2結(jié)合生成的NO2(NH4+)2再與NO反應(yīng)生成N2、H2O,并從催化劑表面逸出在Fe基催化劑表面,NH3吸附在酸性配位點(diǎn)上形成NH4+,NO與O2吸附在Fe3+配位點(diǎn)上形成NO2,而后NH4+與NO2結(jié)合生成的NO2(NH4+)2再與NO反應(yīng)生成N2、H2O,并從催化劑表面逸出。
六氨合鈷溶液
六氨合鈷溶液
【考點(diǎn)】氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響.
【答案】4Ce3++2NO+4H+=4Ce4++N2↑+2H2O;加入(NH4)2SO3可與空氣中的氧氣反應(yīng),能有效的阻礙Fe( II)-EDTA氧化為Fe( III)-EDTA而失去絡(luò)合吸收NO能力;2NO+O2+2OH- NO2-+NO3-+H2O;[Co(NH3)6]2+;Fe(II)-EDTA易被空氣中的氧氣氧化為Fe(III)-EDTA離子,生成的Fe(III)-EDTA離子不能和NO形成絡(luò)合物,從而造成溶液脫除NO能力迅速下降;在Fe基催化劑表面,NH3吸附在酸性配位點(diǎn)上形成NH4+,NO與O2吸附在Fe3+配位點(diǎn)上形成NO2,而后NH4+與NO2結(jié)合生成的NO2(NH4+)2再與NO反應(yīng)生成N2、H2O,并從催化劑表面逸出
六氨合鈷溶液
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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