Question

【題目】氮的氧化物和硫的氧化物是主要的大氣污染物，煙氣脫硫脫硝是環境治理的熱點問題。回答下列問題：

（1）目前柴油汽車都用尿素水解液消除汽車尾氣中的NO，水解液中的NH3將NO還原為無害的物質。該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為___。

（2）KMnO4/CaCO3漿液可協同脫硫，在反應中MnO4－被還原為MnO42－。

①KMnO4脫硫(SO2)的離子方程式為___。

②加入CaCO3的作用是___。

③KMnO4/CaCO3漿液中KMnO4與CaCO3最合適的物質的量之比為___。

（3）利用NaClO2/H2O2酸性復合吸收劑可同時對NO、SO2進行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在溫度一定時，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH對脫硫脫硝的影響如圖所示：

圖a和圖b中可知脫硫脫硝最佳條件是___。圖b中SO2的去除率隨pH的增大而增大，而NO的去除率在pH>5.5時反而減小，請解釋NO去除率減小的可能原因是___。

Answer 1

【答案】2:3 SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋ 消耗脫硫過程中的氫離子，有利于平衡正向移動 1:1 n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0 可能NO的還原性減弱或則可能是NaClO2、H2O2的氧化性減弱

【解析】

⑴根據氧化還原反應得出氧化劑和還原劑的比例關系。

⑵根據氧化還原反應原理寫離子方程式，生成的氫離子和碳酸鈣反應，消耗氫離子，利于平衡正向移動，根據比例關系得出高錳酸鉀和碳酸鈣的比例。

⑶根據圖像信息得出脫硫脫硝最佳條件，用氧化還原反應的強弱隨pH變化的影響分析減弱的原因。

⑴水解液中的NH3將NO還原為無害的物質氮氣，根據氧化還原反應原理，氨氣化合價升高3個價態，為還原劑，NO化合價降低2個價態，為氧化劑，根據升降守恒配平原理，因此氨氣前配2，NO前面配系數3，因此該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為2:3，故答案為：2:3。

⑵①KMnO4脫硫(SO2)反應生成錳酸根和硫酸根，離子方程式為SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋，故答案為：SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋。

②反應過程中生成了硫酸，加入CaCO3的作用是消耗脫硫過程中的氫離子，有利于平衡正向移動，故答案為：消耗脫硫過程中的氫離子，有利于平衡正向移動。

③2molKMnO4反應生成4mol氫離子，4mol氫離子消耗2mol碳酸鈣，因此CaCO3漿液中KMnO4與CaCO3最合適的物質的量之比為1:1，故答案為1:1。

⑶根據圖中的轉化率和去除率關系，可知脫硫脫硝最佳條件是n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0；NO在pH>5.5時可能NO的還原性減弱或則可能是NaClO2、H2O2的氧化性減弱，故答案為：n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0；可能NO的還原性減弱或則可能是NaClO2、H2O2的氧化性減弱。