题目内容
【题目】工业制硝酸的尾气中含有N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
I.工业制硝酸:
(1)氨催化氧化法是工业制硝酸的基础反应,写出氨催化氧化的化学方程式为___。
II.含氮氧化物的尾气处理:
(2)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解,N2O分解的化学方程式为___。
(3)NO和NO2的处理。已知NO、NO2在碱溶液中可以发生如下反应:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有___(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
D.将尾气通入NaOH溶液的同时通入空气可以提高尾气的吸收率
② 含NO和NO2的尾气可用NaOH溶液吸收,吸收后的溶液经___、过滤,得到NaNO2晶体。
③ 吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是___(填化学式)。
(4)用NaClO溶液吸收尾气。用NaClO溶液代替NaOH溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成NO3-时发生反应的离子方程式为___。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是___。
【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 2N2O
2N2+O2 BCD 浓缩、结晶 NO 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+ 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
【解析】
I.(1)氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
II.(2)N2O只含有N、O两种元素,故其分解产物为氮气和氧气,则N2O的分解方程式为2N2O2N2+O2;
(3)①A. 加快通入尾气的速率可能会使气体吸收不完全,无法提高去除率,A不符合题意;
B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气,可以增大气体与液体的接触面积,提高尾气去除率,B符合题意;
C. 吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,可以提高尾气去除率,C符合题意;
D. 将尾气通入NaOH溶液的同时通入空气,可以促进NO的吸收,从而提高尾气去除率,D符合题意;
故答案选BCD;
②含NO和NO2的尾气可用NaOH溶液吸收,吸收后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后可得到相应的晶体;
③由于NO2与水反应会生成NO,NO不与水反应,所以吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO;
(4)①在酸性NaClO溶液中,Cl元素以HClO的形式存在,HClO氧化NO生成NO3-时发生反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+;
②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
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