NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。
(1)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式:
HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-
HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-
。
(2)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
2HNO2+(NH2)2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O
。
(3)NSR法也是氮氧化物進(jìn)行處理的方法。工作原理如下:
NOx的儲存和還原在不同時段交替進(jìn)行,如圖a所示。
①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是 BaO
BaO
。
②NOx儲存轉(zhuǎn)化為Ba(NO3)2過程中,參加反應(yīng)的NO和O2的物質(zhì)的量之比為 4:3
4:3
。
③H2還原Ba(NO3)2的過程分兩步進(jìn)行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。整個反應(yīng)過程可描述為 首先H2將吸附在Pt表面的NO3-還原為NH3,然后NH3與NOx在Pt表面反應(yīng)生成N2和H2O
首先H2將吸附在Pt表面的NO3-還原為NH3,然后NH3與NOx在Pt表面反應(yīng)生成N2和H2O
。
④還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下,15NO與NH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:415NO+4NH3+3O2
415NO+4NH3+3O2
4
4
15NNO+6
6
H2O。