工業(yè)制硝酸的尾氣中含有N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。
Ⅰ、工業(yè)制硝酸:
(1)氨催化氧化法是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)反應,寫出氨催化氧化的化學方程式為4NH3+5O2 催化劑 △4NO+6H2O4NH3+5O2 催化劑 △4NO+6H2O。
Ⅱ、含氮氧化物的尾氣處理:
(2)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O分解,N2O分解的化學方程式為2N2O 催化劑 O2+2N22N2O 催化劑 O2+2N2。
(3)NO和NO2的處理。已知NO、NO2在堿溶液中可以發(fā)生如下反應:
NO+NO2+2OH-═2NO2-+H2O 2NO2+2OH-═NO2-+NO3-+H2O
①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有BCDBCD(填字母)。
A.加快通入尾氣的速率
B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣
C.吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液
D.將尾氣通入NaOH溶液的同時通入空氣可以提高尾氣的吸收率
②含NO和NO2的尾氣可用NaOH溶液吸收,吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶濃縮、結(jié)晶、過濾,得到NaNO2晶體。
③吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是NONO(填化學式)。
(4)用NaClO溶液吸收尾氣。用NaClO溶液代替NaOH溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為NO3-的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))的變化如圖所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成NO3-時發(fā)生反應的離子方程式為3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是溶液pH越小,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強溶液pH越小,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強。
催化劑
△
催化劑
△
催化劑
催化劑
【答案】4NH3+5O2 4NO+6H2O;2N2O O2+2N2;BCD;濃縮、結(jié)晶;NO;3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+;溶液pH越小,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強
催化劑
△
催化劑
【解答】
【點評】
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②NH3和NO反應的化學方程式為
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①陰極的電極反應式為
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Ⅰ.CO2(g)+2H++2e-═CO(pre)+H2O
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