【題目】研究燃煤煙氣的脫硫(SO2)和脫硝(NOx)具有重要意義,請回答下列問題。

(1)采用低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術(shù),同時吸收SO2NOx,獲得(NH4)2SO4的稀溶液。已知常溫下,該溶液的pH=5,則=_________(該溫度下NH3· H2OKb=1.7×10-5)。往(NH4)2SO4溶液中再加入少量(NH4)2SO4固體,的值將________(填變大、不變變小)。

(2)用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2的脫硝技術(shù),其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1,脫硝率與溫度,負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如圖2所示。

①寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________。

②要達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是:___________________

(3)利用如圖裝置可實(shí)現(xiàn)用Na2SO4溶液吸收SO2,再用離子膜電解法電解吸收液得到單質(zhì)硫。

a端應(yīng)連接電源的_____(填正極負(fù)極)。

②用Na2SO4溶液代替水吸收煙氣中的SO2使之轉(zhuǎn)化為H2SO3,其目的是_______________。

③電解過程中,陰極的電極反應(yīng)式為______________

【答案】1.7×104 變大 2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O 350(340—360)、負(fù)載率3% 負(fù)極 提高溶液導(dǎo)電性,加快電解速率 SO2+4H++4e-=S+2H2O

【解析】

(1) pH=5,則c(OH-)=10-9mol/L,利用一水合氨的電離平衡常數(shù)計(jì)算;

(NH4)2SO4是強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng),根據(jù)濃度與鹽水解反應(yīng)關(guān)系判斷的變化;

(2)①在該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)生成N2、CO2和水,根據(jù)電子守恒、原子守恒可得化學(xué)方程式:2C2H4+6NO2=4CO2+3N2+4H2O;

②脫硝率高,負(fù)載率低,適宜的溫度;

(3)①根據(jù)H+移動方向判斷電極的正負(fù);

②用Na2SO4溶液吸收SO2氣體,Na2SO4是電解質(zhì),可從增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性分析;

③電解過程中,陰極上SO2獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),可根據(jù)示意圖分析書寫電極反應(yīng)式。據(jù)此進(jìn)行解答。

(1)pH=5,則c(H+)=10-5mol/L,根據(jù)Kw=10-14mol2/L2可得c(OH-)=10-9mol/L,NH3· H2OKb=1.7×10-5,則==1.7×104

(NH4)2SO4是強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中NH4+發(fā)生水解反應(yīng),NH4++H2ONH3H2O+H+,使溶液顯酸性,由于向該溶液中加入固體(NH4)2SO4時,c(NH4+)、c(SO42-)都增大,由于加入NH4+時,平衡正向移動,但平衡移動的趨勢是微弱的,總的來說c(NH4+)占總濃度的比是增大,所以溶液增大;

(2)①在該脫硝過程中乙烯和NO2反應(yīng)生成N2、CO2和水,根據(jù)電子守恒、原子守恒可得化學(xué)方程式:

②要達(dá)到最佳脫硝效果,脫硝率高,負(fù)載率低,溫度適宜,根據(jù)圖示可知適合條件為350℃、負(fù)載率3%。

(3)H+是陽離子,根據(jù)異種電荷相互吸引的原則可知左邊電極為陰極,連接電源的負(fù)極;

②用電解方法吸收SO2氣體,SO2被還原為S單質(zhì),Na2SO4是可溶性鹽,是強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離產(chǎn)生自由移動的離子,因此可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性,從而可加快反應(yīng)速率;

③中電解過程中,陰極上SO2獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng),該電極的反應(yīng)式是SO2+4H++4e-=S+2H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】MN、O、P、Q是元素周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素.M原子最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子數(shù)的3倍;N的焰色反應(yīng)呈黃色;O的氫化物是一種強(qiáng)酸,其濃溶液可與M、Q的化合物反應(yīng)生成O的單質(zhì);P是一種金屬元素,其基態(tài)原子中有6個未成對電子.請回答下列問題:

1)元素Q的名稱為______________,P的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為__________________。

2O的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素的氫化物低,是因?yàn)?/span>___________________。

3MO電負(fù)性大小順序是__________(用元素符號表示),O的最高價(jià)含氧酸根的空間構(gòu)型為_____________,其中心原子的雜化類型為_______________。

4MN形成的化合物的晶胞如圖所示,該晶胞的化學(xué)式為__________________,其中M離子的配位數(shù)為_____________,該晶體類型為____________________

5)該晶胞的邊長為 a pm,則該晶體的密度為____________________g/cm3

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【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是(

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L三氧化硫中含有的分子數(shù)為NA

B.0.5 mol·L-1Na2SO4溶液中,含有Na的個數(shù)為NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L二氧化硫與22.4L氧氣所含的原子總數(shù)均為2NA

D.32 g 氧氣所含的氧原子數(shù)目為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)量子力學(xué)計(jì)算,氮化碳結(jié)構(gòu)有五種,其中一種β-氮化碳硬度超過金剛石晶體,成為首屈一指的超硬新材料,已知該氮化碳的二維晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)氮化碳的說法不正確的是

A. 該晶體中的碳、氮原子核外都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B. 氮化碳中碳顯+4價(jià),氮顯-3價(jià)

C. 每個碳原子與四個氮原子相連,每個氮原子和三個碳原子相連

D. 氮化碳的分子式為C3N4

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【題目】現(xiàn)有m g某氣體,它的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則:

(1)該氣體的物質(zhì)的量為________mol。

(2)該氣體在標(biāo)況下的密度為__________g/L。

(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________L。

(4)該氣體溶于0.1L水中(水的密度:1g·mL-1,且不考慮反應(yīng)),其溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

(5)該氣體溶于水后形成VL溶液,其溶液的物質(zhì)的量濃度為_____mol/L。

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【題目】已知A、B、C、D、E是化學(xué)中常見的物質(zhì),常溫下,E是一種無色無味的液體,它們之間有如下反應(yīng)關(guān)系。

(1)若A是一種紅色金屬單質(zhì),B是一種常見的揮發(fā)性酸,反應(yīng)時生成的C是無色氣體,反應(yīng)的離子方程式為___________,若反應(yīng)放出1.12 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則被還原的B物質(zhì)的量為___________mol。

(2)若實(shí)驗(yàn)室中利用固體A和B的反應(yīng)制備氣體C,C是一種無色、刺激性氣味、密度比空氣小、堿性的氣體,試寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式________________;實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)C的方法為_______________。

(3)若B是黃綠色有毒氣體,上述關(guān)系經(jīng)常用于實(shí)驗(yàn)室尾氣處理,則反應(yīng)的離子方程式為________________。若用濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛滿B的試管口,看到的現(xiàn)象為______________。

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【題目】下圖為氫氧燃料電池裝置示意圖,下列有關(guān)說法正確的是( )

A. 電極A為正極

B. 產(chǎn)物為水,屬于環(huán)境友好電池

C. 電子流向:電極B→導(dǎo)線→電極A

D. 該電池的化學(xué)能可以100%轉(zhuǎn)化為電能

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【題目】115.6g Na2X中含Na+ 0.4mol,則Na2X的摩爾質(zhì)量是____________。

2)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,如果a g氧氣中含有的分子數(shù)為b,則c g氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約是_________________(用含NA的式子表示)。

3)標(biāo)況下,密度為1.25g/LCO2CH4組成的混合氣體中,CO2的體積分?jǐn)?shù)為______。

4)下列各項(xiàng)與膠體性質(zhì)無關(guān)的有______________________。

①鹵水點(diǎn)豆腐 ②明礬凈水 ③靜電除塵 ④油水分離 ⑤血液透析 ⑥三角洲形成 ⑦酸堿中和 ⑧雨后彩虹和海市蜃樓 ⑨臭氧消毒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】可逆反應(yīng)m A(s) + n B(g) p C(g) + q D(g) 反應(yīng)過程中,當(dāng)其它條件不變時,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖,根據(jù)圖中曲線分析,下列敘述中正確的是

A. 平衡后,增大A的量,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動

B. 平衡后,若升高溫度,平衡則向逆反應(yīng)方向移動

C. 到達(dá)平衡后,若使用催化劑,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大

D. 化學(xué)方程式中一定n p+q

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