Question

火力發電廠燃煤排煙，釋放出大量的NO_x和SO₂氣體．啟東大唐熱電廠同時具有煙氣脫氮和脫硫設施，成為高效、綠色環保燃煤電廠．試回答下列問題：
（1）脫硫：用粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣，反應產物為生石膏（CaSO₄?2H₂O）．寫出上述反應的兩個化學方程式：
①在空氣中的SO₂與碳酸鈣懸濁液反應______；
②在空氣中的SO₂與熟石灰懸濁液反應______；
（2）脫氮：氮氧化物進入大氣后，可形成硝酸型酸雨和光化學煙霧，必須對其進行處理．
①用過量的NaOH溶液吸收NO₂氣體，所得的溶液中除了含有NaOH、NaNO₂，還含有______．
②若某時刻煙氣排出的尾氣中NO_x的含量為0.056%（體積分數），用氨氣可以將其轉化為無害氣體，發生的反應為：6NO_x+4xNH₃=（3+2x）N₂+6xH₂O，若處理1×10⁵L（標準狀況）該尾氣需42.5gNH₃，則x=______．
（3）汽車排出的尾氣中也含有氮氧化物，為避免污染，常給汽車安裝尾氣凈化裝置．凈化裝置里裝有催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如圖所示．寫出凈化過程中的總化學反應方程式：______．

Answer 1

解：（1）①SO₂與碳酸鈣懸濁液反應生成CaSO₃和CO₂，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O，方程式為SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O，
故答案為：SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O；
②SO₂與熟石灰懸濁液反應生成CaSO₃，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O，方程式為SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O，
故答案為：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O；
（2）①NaOH溶液吸收NO₂氣體發生反應有：3NO₂+2NaOH═2NaNO₃+NO+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，故所得的溶液中除了含有NaOH，NaNO₂，還含有NaNO₃，故答案為：NaNO₃；
②1×10⁵L（標準狀況）該尾氣中含有NO_x的體積為：1×10⁵L×0.056%=56L，標準狀況下NO_x的物質的量為=2.5mol，42.5gNH₃的物質的量為═2.5mol，因物質的量之比等于化學計量數之比，則有：=，解得x=1.5，故答案為：1.5；
（3）NO₂為中間產物，反應物為NO、O₂、CO，產物為CO₂、N₂，方程式為2NO+O₂+4CO4CO₂+N₂，故答案為：2NO+O₂+4CO4CO₂+N₂．
分析：（1）①SO₂與碳酸鈣懸濁液反應生成CaSO₃和CO₂，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O；
②SO₂與熟石灰懸濁液反應生成CaSO₃，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O；
（2）①根據NaOH溶液吸收NO₂氣體發生反應有：3NO₂+2NaOH═2NaNO₃+NO+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O據此判斷；
②先計算出NO_x的體積，再求出NO_x的物質的量，根據氨氣的物質的質量求出其物質的量，最后根據物質的量之比等于化學計量數之比計算x的值；
（3）由圖可知，NO₂為中間產物，反應物為NO、O₂、CO，產物為CO₂、N₂，根據質量守恒定律配平方程式．
點評：本題考查學生對質量守恒定律的理解與應用，化學式方程式的書寫以及根據化學方程式進行計算的解題能力．