Question

火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的NO_x和SO₂气体．启东大唐热电厂同时具有烟气脱氮和脱硫设施，成为高效、绿色环保燃煤电厂．试回答下列问题：
（1）脱硫：用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为生石膏（CaSO₄?2H₂O）．写出上述反应的两个化学方程式：
①在空气中的SO₂与碳酸钙悬浊液反应

SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O

；
②在空气中的SO₂与熟石灰悬浊液反应

SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O

；
（2）脱氮：氮氧化物进入大气后，可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，必须对其进行处理．
①用过量的NaOH溶液吸收NO₂气体，所得的溶液中除了含有NaOH、NaNO₂，还含有

NaNO₃

．
②若某时刻烟气排出的尾气中NO_x的含量为0.056%（体积分数），用氨气可以将其转化为无害气体，发生的反应为：6NO_x+4xNH₃=（3+2x）N₂+6xH₂O，若处理1×10⁵L（标准状况）该尾气需42.5gNH₃，则x=

1.5

．
（3）汽车排出的尾气中也含有氮氧化物，为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置．净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示．写出净化过程中的总化学反应方程式：

2NO+O₂+4CO

催化剂  .

4CO₂+N₂

．

Answer 1

分析：（1）①SO₂与碳酸钙悬浊液反应生成CaSO₃和CO₂，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O；
②SO₂与熟石灰悬浊液反应生成CaSO₃，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O；
（2）①根据NaOH溶液吸收NO₂气体发生反应有：3NO₂+2NaOH═2NaNO₃+NO+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O据此判断；
②先计算出NO_x的体积，再求出NO_x的物质的量，根据氨气的物质的质量求出其物质的量，最后根据物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；
（3）由图可知，NO₂为中间产物，反应物为NO、O₂、CO，产物为CO₂、N₂，根据质量守恒定律配平方程式．

解答：解：（1）①SO₂与碳酸钙悬浊液反应生成CaSO₃和CO₂，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O，方程式为SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O，
故答案为：SO₂+CaCO₃=CaSO₃+CO₂，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O；
②SO₂与熟石灰悬浊液反应生成CaSO₃，CaSO₃在水中被氧化生成CaSO₄?2H₂O，方程式为SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O，
故答案为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃↓+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄?2H₂O；
（2）①NaOH溶液吸收NO₂气体发生反应有：3NO₂+2NaOH═2NaNO₃+NO+H₂O，NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，故所得的溶液中除了含有NaOH，NaNO₂，还含有NaNO₃，故答案为：NaNO₃；
②1×10⁵L（标准状况）该尾气中含有NO_x的体积为：1×10⁵L×0.056%=56L，标准状况下NO_x的物质的量为

56L

22.4L/mol

=2.5mol，42.5gNH₃的物质的量为

42.5g

17g/mol

═2.5mol，因物质的量之比等于化学计量数之比，则有：

2.5mol

2.5mol

=

6

4x

，解得x=1.5，故答案为：1.5；
（3）NO₂为中间产物，反应物为NO、O₂、CO，产物为CO₂、N₂，方程式为2NO+O₂+4CO

催化剂  .

4CO₂+N₂，故答案为：2NO+O₂+4CO

催化剂  .

4CO₂+N₂．

点评：本题考查学生对质量守恒定律的理解与应用，化学式方程式的书写以及根据化学方程式进行计算的解题能力．