氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工業(yè)的主要污染物。采用選擇性催化還原或氧化吸收法可有效脫除煙氣中的氮氧化物。
(1)一種以沸石籠作為載體對氮氧化物進(jìn)行催化還原的原理如圖1所示,A在沸石籠內(nèi)轉(zhuǎn)化為B、C、D等中間體的過程如圖2所示。
①由A到B的變化過程可表示為2Cu(NH3)2++O2→[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+2Cu(NH3)2++O2→[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+。
②脫除NO的總反應(yīng)為4NO+4NH3+O2 催化劑 4N2+6H2O4NO+4NH3+O2 催化劑 4N2+6H2O。
(2)電解氧化吸收法可將廢氣中的NOx轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。分別向0.1mol?L-1NaCl溶液和0.08mol?L-1Na2SO4溶液(起始pH均調(diào)至9)中通入NO,測得電流強(qiáng)度與NO的脫除率的關(guān)系如圖3所示。電解0.1mol?L-1NaCl溶液時(shí),溶液中相關(guān)成分的濃度變化與電流強(qiáng)度的關(guān)系如圖4所示。
①電解Na2SO4溶液時(shí)產(chǎn)生H2O2。H2O2氧化吸收NO的離子方程式為3H2O2+2NO+2OH- 電解 2NO3-+4H2O3H2O2+2NO+2OH- 電解 2NO3-+4H2O。
②電解NaCl溶液作吸收液時(shí),NO的去除率始終比Na2SO4溶液的大,原因是電解氯化鈉溶液生成次氯酸根離子,次氯酸根離子氧化性更強(qiáng);電解氯化鈉溶液生成燒堿,溶液的堿性更強(qiáng)電解氯化鈉溶液生成次氯酸根離子,次氯酸根離子氧化性更強(qiáng);電解氯化鈉溶液生成燒堿,溶液的堿性更強(qiáng)。
③隨著電流強(qiáng)度的增大,電解NaCl溶液時(shí)NO去除率下降的原因是隨著電流強(qiáng)度的增大,溶液的溫度升高,導(dǎo)致次氯酸根轉(zhuǎn)化(歧化)為氯酸根離子、氯酸根離子氧化性比次氯酸根離子弱隨著電流強(qiáng)度的增大,溶液的溫度升高,導(dǎo)致次氯酸根轉(zhuǎn)化(歧化)為氯酸根離子、氯酸根離子氧化性比次氯酸根離子弱。
催化劑
催化劑
電解
電解
【考點(diǎn)】氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響.
【答案】2Cu(NH3)2++O2→[(NH3)2Cu-O-O-Cu(NH3)2]2+;4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O;3H2O2+2NO+2OH- 2NO3-+4H2O;電解氯化鈉溶液生成次氯酸根離子,次氯酸根離子氧化性更強(qiáng);電解氯化鈉溶液生成燒堿,溶液的堿性更強(qiáng);隨著電流強(qiáng)度的增大,溶液的溫度升高,導(dǎo)致次氯酸根轉(zhuǎn)化(歧化)為氯酸根離子、氯酸根離子氧化性比次氯酸根離子弱
催化劑
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【解答】
【點(diǎn)評】
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