高考特訓9脫硫與脫氮1.(2024·連云港期末)下表列出了五種燃煤煙氣脫硫的方法。方法Ⅰ用Na2SO3溶液吸收SO2方法Ⅱ用生物質(zhì)熱解氣(主要成分為CO、CH4、H2)將SO2在高溫下還原成S方法Ⅲ用H2O2溶液吸收SO2方法Ⅳ用NaClO堿性溶液吸收SO2方法Ⅴ石灰-石膏法吸收SO2(1)方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液通過______(填字母)可使吸收液再生。A.加熱 B.加入適量NaOHC.通入O2(2)方法Ⅱ中CO還原SO2反應的化學方程式為__________________________________________。(3)方法Ⅲ在脫硫塔中進行，在脫硫的同時可得到產(chǎn)品硫酸。由于H2O2對熱不穩(wěn)定且硫酸濃度大也會導致其分解產(chǎn)生O2，需定時向脫硫塔中補充__________________。(4)方法Ⅳ按如圖所示方式，將含有SO2煙氣和NaClO堿性溶液通入反應釜。①該反應中的離子方程式為________________________________________________________________________。②反應釜中采用“氣-液逆流”接觸吸收法的優(yōu)點是__________________________________________________________________。(5)工業(yè)上方法Ⅴ的轉(zhuǎn)化流程如下：①氧化塔內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為______________________________________________________________________________。②若用NaOH溶液代替Ca(OH)2懸濁液，增加了生產(chǎn)成本，但可以防止________________________________________________。2.(2024·揚州期末)氮氧化物(NO、NO2)是當前環(huán)境保護研究的熱點課題。(1)氮氧化物大量排放對環(huán)境造成的影響有__________________________________________________________________(寫出一點)。(2)煙氣中的NO經(jīng)O3處理后更易被去除。NO與O3反應的化學方程式為NO＋O3=NO2＋O2。室溫下，固定NO的物質(zhì)的量，改變加入O3的物質(zhì)的量，反應一段時間后體系中n(NO)和n(NO2)隨反應前n(O3)∶n(NO)的變化如圖1所示。當n(O3)∶n(NO)＞1時，反應后NO2的物質(zhì)的量減少，原因是___________________________________________________。圖1圖2圖3(3)某小組為驗證NO與熾熱的銅粉(紅色)發(fā)生反應：2Cu＋2NOeq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋N2，設計如圖2所示的方案：①能證明NO和Cu反應的實驗現(xiàn)象是_______________________________________。②裝置中每生成2.24L(標準狀況)N2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_________mol。③已知：酸性KMnO4溶液吸收NO后會生成Mn2＋、NOeq\o\al(－,3)。寫出燒杯中發(fā)生反應的離子方程式：______________________________________________________________________________。(4)某含F(xiàn)e2＋化合物的溶液可吸收NO、NO2并使氮氧化物與Fe2＋化合物結(jié)合。用該溶液處理含NO、NO2的煙氣，相同條件下氮氧化物的去除率與煙氣中氧氣體積分數(shù)的關系如圖3所示。①煙氣中氧氣的體積分數(shù)介于0～2%時，氧氣體積分數(shù)增大有利于NO轉(zhuǎn)化為NO2，該反應的化學方程式為_________________________________。與NO相比，NO2更易被溶液吸收去除，原因是_______________________________________。②煙氣中氧氣的體積分數(shù)介于2%～8%時，隨著O2體積分數(shù)的上升，氮氧化物去除率減小，原因是___________________________。3.(2024·無錫期末)燃煤煙氣中的SO2可用多種方法脫除。Ⅰ：氧化還原脫除法圖1(1)使用碘液脫除的反應機理如圖1所示。①SO2與I2反應的離子方程式為_____________________________________________________。②將H2SO4與I2分離的方法是____________________________________。③該方案的優(yōu)點是________________________________________________。(2)用NaClO堿性溶液催化脫除時，Ni2O3的催化機理如下：(a)Ni2O3＋ClO－→NiO2＋Cl－；(b)NiO2＋ClO－→[O]＋Cl－＋Ni2O3；(c)SO2＋[O]＋H2O＋OH－→SOeq\o\al(2－,4)＋H2O①活性氧[O]具有極強氧化性的原因是__________________________________________________。②NaClO堿性溶液脫除SO2的總反應的離子方程式是________________________________________________________________________。Ⅱ：堿液脫除法(3)用Na2CO3溶液、氨水脫除SO2。已知25℃時，含硫物種(即水溶液中H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3))隨pH變化如圖2所示。圖2圖3①當用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH為4時，發(fā)生反應的離子方程式是____________________________________________________________。②當用氨水吸收SO2至溶液的pH＝7時，NHeq\o\al(＋,4)與溶液中HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的濃度關系是c(NHeq\o\al(＋,4))＝_______________________________________。③由實驗測得氨水脫除SO2時，脫硫效率隨pH的變化如圖3所示。在pH＜6時，隨著pH增大，脫硫效率增大的可能原因是______________________________________________________________________________；在pH大于6時，隨著pH增大，脫硫效率變化不大的可能原因是_______________________________________________________________________________________________________________。4.(2024·鎮(zhèn)江期末)氨氮(NHeq\o\al(＋,4))是含氮廢水中常見的氮元素存在形態(tài)。除去水體中氨氮常見方法如下：圖1(1)沉淀法Mg2＋、POeq\o\al(3－,4)氨氮生成MgNH4PO4·6H2O沉淀可達到去除氨氮的目的。已知：ⅰ.含磷微粒在pH＝8～10時主要存在形式為HPOeq\o\al(2－,4)；ⅱ.Mg3(PO4)2為沉淀。①請寫出pH＝9時，沉淀法去除NHeq\o\al(＋,4)離子方程式為______________________________________________________________________________________________________。②氨氮去除率與含磷微粒濃度隨pH變化如圖1所示，解釋pH>10時氨氮去除率隨pH變化的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氧化法廢水中加入適量的NaClO溶液，控制pH在6～7，可將氨氮轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，該過程發(fā)生了3個反應：ⅰ.ClO－＋H＋=HClOⅱ.NHeq\o\al(＋,4)＋HClO=NH2Cl＋H＋＋H2O(非氧化還原反應)ⅲ.2NH2Cl＋HClO=N2＋3H＋＋3Cl－＋H2O①為了完全從廢水中去除氨氮，加入的NaClO與水體中NHeq\o\al(＋,4)物質(zhì)的量之比最小是_________。②已知：水體中以＋1價形式存在的氯元素有殺菌消毒的作用，被稱為“余氯”，該水體中的“余氯”除ClO－外還有______________________________(寫化學式)。③為研究空氣對NaClO氧化氨氮的影響，其他條件不變，增加單位時間內(nèi)通入空氣的量，發(fā)現(xiàn)氨氮去除率幾乎不變。其原因可能是______(填字母)。a.O2的氧化性比NaClO弱 b.空氣中的N2進入溶液中c.O2在溶液中溶解度比較小5.(2024·常州中學)煙氣中常常含有大量SO2、H2S等大氣污染物，需經(jīng)過凈化處理后才能排放。圖1(1)除去燃煤產(chǎn)生的廢氣中的SO2的過程如圖1所示。①過程Ⅰ是一部分SO2發(fā)生催化氧化反應，若參加反應SO2和O2的體積之比為4∶3，則反應的化學方程式為_______________________________________________________________________________。②過程Ⅱ利用電化學裝置吸收另一部分SO2，使得Cu再生，該過程中陽極的電極反應式為________________________________________________________。(2)用Fe2(SO4)3吸收液脫除H2S的原理如下：反應Ⅰ：H2S(g)H2S(aq)、反應Ⅱ：H2S(aq)H＋＋HS－反應Ⅲ：HS－＋2Fe3＋S↓＋2Fe2＋＋H＋。一定條件下測得脫硫率與Fe3＋濃度關系如圖2所示。①吸收液經(jīng)除S后可進行再生，較經(jīng)濟的再生方法是_________________________________。②當Fe3＋的濃度大于10g/L時，濃度越大，脫硫率越低的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。圖2圖3(3)我國科學家研究在活性炭催化條件下將煤氣中的H2S協(xié)同脫除，部分反應機理如圖3所示。①H2S中S元素的轉(zhuǎn)化過程可描述為__________________________________________________________________。②從物質(zhì)轉(zhuǎn)化與資源綜合利用角度分析，該過程初步達到的目的為__________________________________________________________________。6.(2024·南京二模)高效氧化劑亞氯酸鈉(NaClO2)常用于煙氣脫硝(NOx)和廢水脫除氨氮。(1)NaClO2的制備。一種制備NaClO2的過程可表示如下：①“反應2”的化學方程式為________________________________________________________________________________________________②“反應1”的產(chǎn)物ClO2經(jīng)凈化后常作為飲用水消毒劑替代傳統(tǒng)的Cl2，從消毒后飲用水水質(zhì)和消毒效率(單位質(zhì)量消毒劑被還原時得電子數(shù))的角度考慮，用ClO2替代Cl2的原因是_______________________________________________________________________________________________________________(2)NaClO2溶液對煙氣脫硝。①酸性條件下，F(xiàn)e3＋可催化溶液中的NaClO2產(chǎn)生氧化性更強的ClO2氣體，總反應可表示為5ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋eq\o(=,\s\up7(Fe3＋))4ClO2＋Cl－＋2H2O。請補充完整過程Ⅱ的離子方程式：Ⅰ.Fe3＋＋ClOeq\o\al(－,2)=FeClOeq\o\al(2＋,2)；Ⅱ._____________________________________________；Ⅲ.5Fe2＋＋ClO2＋4H＋=5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。②Fe3＋催化NaClO2溶液脫硝。其他條件相同時，煙氣中NO氧化率隨c(Fe3＋)、反應溫度的變化分別如圖1、圖2所示。圖1圖2圖3ⅰ.NO氧化率隨c(Fe3＋)增大而增大的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。ⅱ.溫度升高，NO氧化率先增大后減小的可能原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)NaClO2溶液處理氨氮廢水。向一定量酸性氨氮廢水中加入一定體積已知濃度的NaClO2溶液，用傳感器測得溶液中NHeq\o\al(＋,4)與NOeq\o\al(－,3)含量隨反應時間的變化如圖3所示。判斷該實驗中被氧化的NHeq\o\al(＋,4)是否全部轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,3)的依據(jù)為_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。7.(2024·蘇錫常鎮(zhèn)一模)高砷煤中含有砷硫鐵(FeAsS)等物質(zhì)。燃煤產(chǎn)生的煙氣中含NO、SO2、粉塵等，經(jīng)過SCR脫硝除去NO，粉塵經(jīng)沉降得到粉煤灰。(1)燃煤固硫①燃用高砷煤時加入生石灰將大部分硫元素轉(zhuǎn)化為_______________(填化學式)留在煤渣中。②高砷煤燃燒過程中，砷硫鐵在高溫下被氧化成As2O3釋放到煙氣中，寫出該反應的化學方程式：_________________________________________________________________________________。(2)SCR脫硝(脫除煙氣