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微主题1　脱硫　脱硝
1．二氧化硫、氮氧化物是大气的主要污染物。下列说法错误的是(　　)
A．用碱液吸收燃煤废气可减少环境污染
B．向燃煤中加入生石灰，可减少SO2的排放
C．NO、NO2可在大气中稳定存在
D．城市空气中氮氧化物主要来源于汽车尾气的排放
2．H2S是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，用硫酸铁溶液可脱除空气中的H2S并实现自身再生，原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．图中的“脱除”“再生”两个过程均为氧化还原反应
B．“脱除”过程中，可观察到溶液中产生黄色浑浊
C．脱除1 mol H2S，至少需要22.4 L(标准状况)氧气
D．“再生”过程中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4
3．实验室用图1所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验：
图1
图2
(1) 实验中为提高石灰石浆液脱硫效率可采取的一种措施是________________，写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学方程式：______________________________。
(2) 研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图2所示，在pH为 5.7 时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.74．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。
(1) 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。写出NH3与O2在加热和催化剂条件下生成N2O的化学方程式：_____________________________。
(2) NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应：
NO＋NO2＋2OH－===2N＋H2O
2NO2＋2OH－===N＋N＋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
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是__________(填化学式，下同)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________。
(3) NO的氧化吸收。用NaClO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N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Cl－和N，其离子方程式为________________________________。
②NaClO溶液的初始pH越小(氢离子浓度越大)，NO转化率越高。其原因是_______________________________。
5．燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮氧化物(主要为NO)等污染物，工业上采用不同的方法脱硫脱硝。
(1) 工业用漂白粉溶液脱硫脱硝，SO2和NO转化率分别达到100%和92.4%。
①写出漂白粉溶液与SO2反应的离子方程式：________________。
②相对于SO2，NO更难脱除，其原因可能是_______________(填字母)。
a．该条件下SO2的氧化性强于NO
b．燃煤排放的尾气中NO的含量多于SO2
c．相同条件下SO2在水溶液中的溶解性强于NO
(2) 工业上将尾气与氨气混合，通过选择性催化剂，使NO被氨气还原为氮气，SO2吸附在催化剂表面；当催化剂表面SO2达到饱和后，进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫。
①NO脱除的化学方程式：____________________________________________。
②工业上催化剂再生采取的措施为________________________。
(3) 电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸气和空气的尾气，产生强活性氧将NO和SO2氧化而除去。在实际处理中需向尾气中通入一定量氨气，这样处理得到的产物为__________________(写化学式)。
6．利用元素的化合价和物质类别推测陌生物质的性质是化学研究的重要手段。硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图所示：
(1) 仅从硫元素化合价变化的角度分析，图中所有物质中既有氧化性又有还原性的化合物有____________________(填化学式)。
(2) 单质硫与KOH溶液在一定条件下可以发生反应：3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O中，被氧化和被还原的硫的质量之比为__________。
(3) 工业上常用双碱法脱硫来减少SO2的排放，双碱法脱硫过程如图所示：
回答下列问题：
①“过程Ⅰ”的离子方程式是________________。
②“过程Ⅱ”的化学方程式是______________________________________________。
③双碱法脱硫过程中，可循环利用的物质是______(填化学式)。
(4) Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是________(填字母)。
A．Na2S＋S B．Na2SO3＋S
C．SO2＋Na2SO4 D．Na2SO3＋Na2SO4
7．氨和硝酸是重要的工业产品，如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图：
(1) “合成塔”中发生反应的化学方程式为________________________。
(2) “氨分离器”中压强约为15 MPa，温度约为－20 ℃，分离氨应用了氨________的性质。
(3) “氧化炉”中，NH3转化为NO的化学方程式为________________。
标准状况下，5.6 L NH3被氧化为NO时转移电子的物质的量为________。
(4) ①“吸收塔”中主要的反应的化学方程式为_______________________________。
②“吸收塔”中出来的尾气可用Na2CO3溶液吸收，主要反应为
a．2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋NaNO2＋CO2
b．NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2
根据反应b，每产生22.4 L(标准状况下)CO2，吸收液质量将增加________g。
(5) 写出铜分别与稀硝酸、浓硝酸反应的化学方程式________________、________________。
8．硫酸铁是一种重要的化工原料，实验室模拟用铁矿石(主要成分为Fe2O3，还含有少量的FeO、Al2O3、SiO2、有机杂质)制备硫酸铁的流程如下：
(1) “煅烧”应在________(填仪器名称)中进行，“煅烧”的主要目的是________________。
(2) 写出“浸出”过程中Al2O3与H2SO4反应的化学方程式：________________。
(3) “氧化”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(4) “滤液”中的主要阴离子有________________。
9．高浓度氨氮废水会造成河流及湖泊的富营养化。某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图，回答下列问题：
(1) “pH调节池”加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式是________________。
(2) “吹出塔”用热空气比用冷空气吹出NH3效果更好，原因是________________。
(3) “氧化池”中溶液pH对NaClO去除能力的影响如图所示。已知：HClO的氧化性比NaClO强。当pH大于8时，氨氮去除率随pH升高而降低，可能原因是________________。
(4) “排放池”中用活性炭除去水中残余的氯，利用活性炭的________性。
(5) “硝化池”是在硝化菌的作用下实现转化：→→。写出在碱性条件下被氧气氧化成的总反应的离子方程式_____________________________________。
10．下表列出了五种燃煤烟气脱硫的方法。
方法Ⅰ 用Na2SO3溶液吸收SO2
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成S
方法Ⅲ 用H2O2溶液吸收SO2
方法Ⅳ 用NaClO碱性溶液吸收SO2
方法Ⅴ 石灰—石膏法吸收SO2
(1) 方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液通过________(填字母)可使吸收液再生。
A．加热　　B．加入适量NaOH　　C．通入O2
(2) 方法Ⅱ中CO还原 SO2反应的化学方程式为________________。
(3) 方法Ⅲ在脱硫塔中进行，在脱硫的同时可得到产品硫酸。由于H2O2对热不稳定且硫酸浓度大也会导致其分解产生O2，需定时向脱硫塔中补充________________。
(4) 方法Ⅳ按如图所示方式，将含有SO2烟气和NaClO碱性溶液通入反应釜。
①该反应中的离子方程式为_______________________________________________。
②反应釜中采用“气－液逆流”接触吸收法的优点是________________。
(5) 工业上方法Ⅴ的转化流程如下：
①氧化塔内发生反应的化学方程式为_______________________________。
②若用NaOH溶液代替Ca(OH)2悬浊液，增加了生产成本，但可以防止________________。

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