燃煤、炼钢等过程会产生含有 SO 2 、 NO 的烟气,为了避免环境污染,可用活性炭脱硫脱硝,流程如下图:
(1) 吸收塔 1 ,在 100 ~ 200℃ , SO 2 在活性炭的吸附催化下生成硫酸,该过程的化学方程式为 ___________ 。
(2) 吸收塔 2 ,在活性炭的催化作用下,烟气中的 NO 转化为无毒无害的气体排放到大气,该过程体现了 NH 3 具有 ___________( 填 “ 氧化性 ” 或 “ 还原性 ”) 。
(3) 吸收塔 1 中若 SO 2 去除不彻底,进入吸收塔 2 ,会降低 NO 的去除率,原因是 ___________( 写化学方程式 ) 。
(1)2SO 2 + O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4
(2) 还原性
(3)2NH 3 +SO 2 +H 2 O = (NH 4 ) 2 SO 3 或 4NH 3 +2SO 2 +O 2 +2H 2 O = 2(NH 4 ) 2 SO 4
【解析】
【分析】
烟气中的 SO 2 、 NO 进入吸收塔 1 中与水空气反应生成硝酸和硫酸,然后进入吸收塔 2 中,通过通入氨气使其转化为铵盐,从而达到避免环境污染,据此解答。
(1)
吸收塔 1 ,在 100 ~ 200℃ , SO 2 在活性炭的吸附催化下生成硫酸,对应的方程式为 2SO 2 + O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 ;
(2)
吸收塔 2 ,在活性炭的催化作用下,烟气中的 NO 转化为无毒无害的气体排放到大气,氨气被氧化,体现还原性;
(3)
吸收塔 1 中若 SO 2 去除不彻底,进入吸收塔 2 ,会降低 NO 的去除率,原因是 2NH 3 +SO 2 +H 2 O = (NH 4 ) 2 SO 3 或 4NH 3 +2SO 2 +O 2 +2H 2 O = 2(NH 4 ) 2 SO 4 。
二氧化硫的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如:
(2)还原性
(3)弱氧化性
(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,易分解而恢复原色,因此,SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中,能用SO2漂白的只有品红溶液,品红溶液无色溶液恢复原色。
SO2与一些物质反应的实验现象:
SO2与强碱反应后固体成分的确定:
SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题,可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2),NaOH物质的量为n(NaOH),数轴代表,如下数轴所示:
分析数轴可得:
(1)则固体物质为Na2SO3,
(2),则固体物质为NaOH 和Na2SO3.
(3),则同体物质为NaHSO3
(4),则固体物质为Na2SO3和NaHSO3,
(5),则固体物质为NaHSO3。
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下图中每个方框表示有关的一种反应物或生成物,方框中字母是物质代号,已知B、D、E、F、X均为单质,试填空。
⑴写出A、B的化学:A___________,B____________。
⑵写出I和J反应的化学方程式__________________________________________。
写出E和水反应的离子方程式_________________________________________。
⑶写出C溶液和D反应的离子方程式_____________________________________。