Question

工业制硝酸的尾气中含有N₂O、NO和NO₂等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。

I.工业制硝酸：

（1）氨催化氧化法是工业制硝酸的基础反应，写出氨催化氧化的化学方程式为___。

II.含氮氧化物的尾气处理：

（2）N₂O的处理。N₂O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N₂O分解，N₂O分解的化学方程式为___。

（3）NO和NO₂的处理。已知NO、NO₂在碱溶液中可以发生如下反应：NO+NO₂+2OH^-=2NO₂^-+H₂O，2NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O

①下列措施能提高尾气中NO和NO₂去除率的有___（填字母）。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

D．将尾气通入NaOH溶液的同时通入空气可以提高尾气的吸收率

② 含NO和NO₂的尾气可用NaOH溶液吸收，吸收后的溶液经___、过滤，得到NaNO₂晶体。

③ 吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是___（填化学式）。

（4）用NaClO溶液吸收尾气。用NaClO溶液代替NaOH溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO₃^-的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。

①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成NO₃^-时发生反应的离子方程式为___。

②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是___。

Answer

4NH3+5O24NO+6H2O 2N2O2N2+O2 BCD 浓缩、结晶 NO 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+ 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强

【解析】

I.（1）氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；

II.（2）N2O只含有N、O两种元素，故其分解产物为氮气和氧气，则N2O的分解方程式为2N2O2N2+O2；

（3）①A. 加快通入尾气的速率可能会使气体吸收不完全，无法提高去除率，A不符合题意；

B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气，可以增大气体与液体的接触面积，提高尾气去除率，B符合题意；

C. 吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可以提高尾气去除率，C符合题意；

D. 将尾气通入NaOH溶液的同时通入空气，可以促进NO的吸收，从而提高尾气去除率，D符合题意；

故答案选BCD；

②含NO和NO2的尾气可用NaOH溶液吸收，吸收后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后可得到相应的晶体；

③由于NO2与水反应会生成NO，NO不与水反应，所以吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO；

（4）①在酸性NaClO溶液中，Cl元素以HClO的形式存在，HClO氧化NO生成NO3-时发生反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO3-+5H+；

②溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。