题目内容

【题目】某科技小组利用NaClO, NaClO2复合吸收剂研究烟气脱硫脱硝技术.

(1)随着pH值的增大,烟气脱硫和脱硝效率均呈下降趋势,可能的原因是_________

(2)若其他条件不变,改变脱硫脱硝温度对脱除效率的影响如下图所示:

随着温度的升高,脱硫和脱硝的效率先缓慢增加,后逐渐下降,分析可能原因有_________

(3)在脱硫脱硝过程中存在ClO2、ClO2-和ClO3-,它们的含量可采用连续碘量滴定法测定。已知:碘量法的瘾定反应为I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

实验方法:取VmL试样,控制溶液pH,加入20%的碘化钾溶液4mL,暗处放置5分钟后,用0.01mol/LNa2S2O3溶液滴定,淀粉作指示剂,记录消耗Na2S2O3溶液体积。三次实验的溶液pH、反应及消耗Na2S2O3溶液的体积见下表:

实验

pH

反应

Na2S2O3溶液体积/mL

pH=7.0

2C1O2+2I-=I2+2ClO2-

V1

pH=4.0

ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O

V2

pH<0.1

ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O

2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O

ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O

V3

注:实验②控制pH前先鼓入氮气以除去ClO2

计算试样中ClO3-的浓度为多少mg/L(写出计算过程,用含V1、V2、V3、V的代数式表示)_____.

【答案】 吸收液的氧化性随着pH的增加而降低 温度升高反应速率增大或温度升高能提高吸收液的氧化能力 温度过高会使气体的溶解度降低 三次滴定消耗的S2O32-的物质的量依次为10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由实验①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由实验②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由实验③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

实验③中测定ClO3-需要S2O32-的物质的量为(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

试样中ClO3-的浓度为

【解析】(1)NaClO和NaClO2,在酸性条件下的氧化性较强,脱硫和脱硝的效率高,随着pH值的增大,NaClO和NaClO2的氧化性减弱,导致烟气脱硫和脱硝效率均呈下降趋势。答案为:吸收液的氧化性随着pH的增加而降低。

(2)升高温度可加快反应速率,提高吸收液的氧化能力从而导致脱硫和脱硝的效率增加,但温度过高会使气体的溶解度降低,吸收液的氧化能力减弱从而使脱硫和脱硝的效率减小。答案为:温度升高反应速率增大或温度升高能提高吸收液的氧化能力温度过高会使气体的溶解度降低

(3) 由实验①可知ClO2消耗Na2S2O3溶液的体积,由实验②可知ClO2-消耗Na2S2O3溶液的体积,由实验③消耗Na2S2O3溶液的总体积减去实验①和②消耗Na2S2O3溶液的体积,就可求得ClO3-消耗Na2S2O3溶液的体积,从而可知ClO3-的物质的量,并求出浓度。计算过程如下:

三次滴定消耗的S2O32-的物质的量依次为10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由实验①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由实验②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由实验③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

实验③中测定ClO3-需要S2O32-的物质的量为(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

试样中ClO3-的浓度为

答案为三次滴定消耗的S2O32-的物质的量依次为10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由实验①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由实验②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由实验③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

实验③中测定ClO3-需要S2O32-的物质的量为(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

试样中ClO3-的浓度为

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