Question

烟气(主要污染物SO₂、NO_x)是大气主要污染物，有效去除大气中SO₂、NO_x的是环境保护的重要课题。

(1)氨水法脱硫就是用足量的氨水将烟气中的SO₂吸收，生成的盐再进一步氧化成硫酸铵。写出上述处理过程中发生反应的化学方程式______、______。

(2)用亚硫酸钠吸收法可实现SO₂的循环使用，步骤如下：第一步，用亚硫酸钠溶液吸收SO₂；第二步，加热吸收液，使之重新生成亚硫酸钠。写出上述处理过程中发生反应的化学方程式______、______。

(3)可以氨气还原法处理NO_x，生成无污染的N₂。写出氨气与NO₂发生反应的化学方程式______。

(4)环保部门为测定某硫酸厂周围空气中SO₂的体积分数，做了如下实验：取标准状况下的空气2.000L(含N₂、O₂、CO₂、SO₂等)，缓慢通过足量溴水，在所得溶液中加入过量的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.466g。试回答：

①加入过量BaCl₂溶液的目的是______。

②该空气样品中SO₂的体积分数为______。

Answer

2NH3＋SO2＋H2O =(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4 Na2SO3＋SO2＋H2O =2NaHSO3 2NaHSO3 Na2SO3＋SO2↑＋H2O 8NH3＋6NO2 =7N2＋12H2O 使 完全沉淀 2.24%

【解析】

根据氧化还原原理进行方程式配平；空气缓慢通过足量溴水，二氧化硫与溴水反应生成硫酸，加入过量的BaCl2溶液，产生硫酸钡白色沉淀，根据元素守恒计算质量分数。

(1)氨水法脱硫就是用足量的氨水将烟气中的SO2吸收，生成的盐再进一步氧化成硫酸铵。根据题目表达，上述处理过程中发生反应的化学方程式2NH3＋SO2＋H2O =(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4。

(2)用亚硫酸钠吸收法可实现SO2的循环使用，步骤如下：第一步，用亚硫酸钠溶液吸收SO2，发生反应的化学方程式Na2SO3＋SO2＋H2O =2NaHSO3；第二步，加热吸收液，使之重新生成亚硫酸钠，发生反应的化学方程式2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O。

(3)氨气还原法处理NOx，生成无污染的N2。根据氧化还原反应原理氨气与NO2发生反应的化学方程式8NH3＋6NO2=7N2＋12H2O。

(4)取标准状况下的空气2.000L(含N2、O2、CO2、SO2等)，缓慢通过足量溴水，二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，2H2O+SO2+Br2=4H++SO42-+2Br-，在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液，产生硫酸钡白色沉淀，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为0.466g。

①加入过量BaCl2溶液的目的是使 完全沉淀。

②0.466g硫酸钡沉淀的物质的量为0.002mol，根据元素守恒可知，硫元素的物质的量为0.002mol，即原空气中二氧化硫0.002mol，在标准状况下，体积为0.002mol×22.4L/mol=0.0448L，即该空气样品中SO2的体积分数为。