Question

【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx(主要成分为NO、NO2的混合物)，对烟气进行脱硫、脱硝有多种方法。

(1)碱液吸收法：采用石灰乳脱除SO2．脱除后的主要产物是_____。

(2)液相氧化法：采用 NaClO溶液进行脱除。

①NaClO水解的离子方程式是_____。

②NaClO溶液吸收NO的主要过程如下

i．NO(aq)+HClO(aq)NO2(aq)+HCl(aq) △H1

ii．3NO2(aq)+H2O(1)2HNO3(aq)+NO(aq) △H2

NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式是_____。

③研究pH对NO脱除率的影响。调节 NaClO溶液的初始pH，NO的脱除率如表：

初始pH	3.5	4.5	5.5	6.5	7.5
NO脱除率	91%	88%	83%	65%	51%

pH影响NO脱除率的原因是_____。

(3)研究发现，在液相氧化法中，一定量的SO2能提高NOx的脱除率。当pH＝5.5时，SO2对有效氯含量、NOx脱除率的影响如图所示。

①据图1，通入SO2后有效氯含量降低。SO2和HClO反应的离子方程式是_____。

②针对图2中NOx脱除率提高的原因，研究者提出了几种可能发生的反应：

A．SO2+2NO+H2O═N2O+H2SO4

B．2SO2+2NO+2H2O═N2+2H2SO4

C．4SO2+2NO2+4H2O═N2+4H2SO4

用同位素示踪法确认发生的反应：把15NO2和NO按一定比例混合，通入SO2的水溶液中，检测气体产物。

a．气体产物中主要含有15NO2、N2O，则发生的主要反应是_____(填序号)。

b．同时检测到气体产物中还有15N N，产生15N N的化学方程式是_____。

Answer 1

【答案】CaSO3 ClO﹣+H2OHClO+OH﹣ 2NO（aq）+3HClO（aq）＝2HNO3（aq）+3HCl（aq）△H＝3△H1+△H2 pH越小，NaClO的水解平衡右移，即水解程度越大，溶液中HClO的浓度越高，则反应i的平衡右移，则NO脱除率越高 SO2+HClO+H2O＝3H+++Cl- A 15NO2+NO+3SO2+3H2O＝15N N+3H2SO4

【解析】

(1)SO2是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水；

(2)①NaClO是强碱弱酸盐，ClO﹣水解显碱性；

②根据盖斯定律，将反应i和反应ii做相应的变形得到目标反应，反应热做相应的变化即可；

③pH越小则NaClO的水解程度越大，即溶液中HClO的浓度越高，根据平衡移动的方向来分析；

(3)①SO2和HClO反应时，SO2被氧化为H2SO4，HClO被还原为HCl，据此写出离子方程式；

②a．气体产物中主要含有15NO2、N2O，则说明15NO2没有被消耗，只有NO被消耗生成了N2O，据此分析；

b．同时检测到气体产物中还有15N N，则说明15NO2和NO均参与了反应，且参与此反应的两者的物质的量之比为1：1，两者均被还原，而SO2被氧化为H2SO4，据此写出化学方程式。

(1)SO2是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，故二氧化硫被石灰乳即Ca（OH）2吸收后生成的是CaSO3和水，故答案为：CaSO3；

(2)①NaClO是强碱弱酸盐，ClO﹣水解显碱性：ClO﹣+H2OHClO+OH﹣，故答案为：ClO﹣+H2OHClO+OH﹣；

②根据盖斯定律，i×3+ii即可得目标反应：2NO（aq）+3HClO（aq）＝2HNO3（aq）+3HCl（aq），则反应热△H＝3△H1+△H2，故答案为：2NO（aq）+3HClO（aq）＝2HNO3（aq）+3HCl（aq）△H＝3△H1+△H2；

③NaClO是强碱弱酸盐，溶液中存在水解平衡，溶液显碱性，pH越小，酸性越强，促进了NaClO的水解平衡向右移动，即水解程度越大，溶液中HClO的浓度越高，则反应i的平衡右移，则NO脱除率越高，故答案为：pH越小，NaClO的水解平衡右移，即水解程度越大，溶液中HClO的浓度越高，则反应i的平衡右移，则NO脱除率越高；

(3)①SO2和HClO反应时，SO2被氧化为H2SO4，HClO被还原为HCl，根据得失电子守恒和电荷守恒可知离子方程式为SO2+HClO+H2O＝3H+++Cl﹣，故答案为：SO2+HClO+H2O＝3H+++Cl﹣；

②a．气体产物中主要含有15NO2、N2O，则说明15NO2没有被消耗，只有NO被消耗生成了N2O，则说明发生了反应A，故答案为：A；

b．同时检测到气体产物中还有15N N，则说明15NO2和NO均参与了反应，且参与此反应的两者的物质的量之比为1：1，两者均被还原为0价，而SO2被氧化为H2SO4，据此得失电子守恒可知化学方程式为：15NO2+NO+3SO2+3H2O＝15N N+3H2SO4．故答案为：15NO2+NO+3SO2+3H2O＝15N N+3H2SO4。