2020-2021高考化学 氧化还原反应 培优 易错 难题练习(含答案)附答案

2020-2021高考化学 氧化还原反应 培优 易错 难题练习(含答案)附答案
2020-2021高考化学 氧化还原反应 培优 易错 难题练习(含答案)附答案

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)

1.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。

(1)制备亚硝酸叔丁酯

取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:

____________。

(2)制备叠氮化钠(NaN3)

按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:t-BuNO2+NaOH+

N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。

①装置a的名称是______________;

②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;

③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。

所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是

____________。

(3)产率计算

①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。

已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及

Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。

A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗

B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数

C .滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡

D .滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内

(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:

____________________

【答案】t-BuOH +HNO 2t-BuNO 2+H 2O 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) 水浴加热 降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失 2(NH 4)2Ce(NO 3)6+2NaN 3===4NH 4NO 3+2Ce(NO 3)3+2NaNO 3+3N 2↑ 65% AC ClO -+2N 3-+H 2O===Cl -+2OH -+3N 2↑

【解析】

【分析】

【详解】

(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方

程式为:40222t-BuOH HNO t-BuNO H O +???

→+℃

; (2) ①装置a 的名称即为恒压滴液漏斗;

②反应要控制温度在65℃,参考苯的硝化实验,该反应加热时,应当采用水浴加热; ③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;

(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce 4+和3N -中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:423634333322(NH )Ce(NO )2NaN =4NH NO 2NaNO 2Ce(NO )3N ++++↑;在计算叠氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了

110

与过量的六硝酸铈铵反应,再用Fe 2+去滴定未反应完的正四价的Ce ,因此有:4244312.0gNaN Ce Fe Ce =0.004molCe 10

+++++样品的消耗的消耗的,考虑到Fe 2+与Ce 4+的反应按照1:1进行,所以2.0g 叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为:

243(NaN )10(0.004Fe Ce )0.02mol n ++=?-=消耗的,所以叠氮化钠样品的质量分数为:3(NaN )0.02mol 65g/mol 100%==65%2.0g 2.0

m w ?=?; A .润洗锥形瓶,会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加,通过分析可知,会使最终计算的质量分数偏大,A 项正确;

B .量取40mL 六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯,则会量取比40ml 更多的六硝酸铈铵溶液,那么步骤③会需要加入更多的Fe 2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce 4+,通过分析可知,最终会导致计算的质量分数偏低,B 项错误;

C .步骤③用Fe 2+标定未反应的Ce 4+,若开始尖嘴无气泡,结束后出现气泡,则记录的Fe 2+消耗量比实际的偏小,通过分析可知,最终会使质量分数偏大,C 正确;

D .将挂在锥形瓶壁上的 Fe 2+溶液冲入锥形瓶,相当于让溶液混合更均匀,这样做会使结果更准确,D 项不符合;答案选AC ;

(4)反应后溶液碱性增强,所以推测生成了OH -;产生的无色无味无毒气体,推测只能是氮气,所以离子方程式为:322ClO 2N H O=Cl 3N 2OH ----+++↑+。

【点睛】

滴定计算类的题目,最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后,只取一部分进行滴定,在做计算时不要忘记乘以相应的系数;此外,常考察的形式也有:用待测物A 与过量的B 反应,再用C 标定未反应的B ,在做计算时,要注意A 与C 一同消耗的B 。

2.实验室用酸性蚀刻废液(含Cu 2+、H +、CuC 24l -、Cl -等)和碱性蚀刻废液[N 4H +

、Cu(NH 324)+、NH 3·H 2O 等]制备CuI(白色固体)的实验流程如下:

(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中Cu(NH 324)+

与盐酸反应生成Cu(OH)Cl 的离子方程式为______。

(2)步骤Ⅳ需控制pH 为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是______。

(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。

(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。

①装置a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是____,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____。 ②用装置d 中的溶液洗涤制得的CuI 的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是____。

【答案】Cu(NH 324)++3H ++Cl -+H 2O

Cu(OH)Cl↓+4N 4H + 热水浴 冷却结晶 过滤(洗涤) 分液漏斗 Cu+2H 2SO 4(浓)

CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 可防止CuI 被空气中的O 2氧化 使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I 2

【解析】

【分析】

由流程图可知,酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到Cu(OH)Cl 悬浊液,过滤,将Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜,硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。

【详解】

(1)步骤Ⅰ中Cu(NH 3)42+与盐酸反应生成Cu(OH)Cl 沉淀和氯化铵,反应的离子方程式Cu(NH 3)42++3H ++Cl -+H 2O=Cu(OH)Cl↓+4NH 4+,故答案为:Cu(NH 3)42++3H ++Cl -

+H 2O=Cu(OH)Cl↓+4NH 4+;

(2)步骤Ⅳ为Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸在制pH 为1~2,80 ℃下水浴加热反应反应生成硫酸铜,故答案为:热水浴;

(3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,故答案为:冷却结晶;过滤(洗涤);

(4)①装置a中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;

②装置d中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液,碘化亚铜具有还原性,易被空气中的氧气氧化,用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜,可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化;再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘,并能使固体快速干燥,故答案为:可防止CuI被空气中的O2氧化;使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I2。

3.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空:

(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为______

(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______(选填编号)

a.移出氧气

b.降低温度

c.减小压强

d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)

(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___

(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4

①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是______

②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。写出有关的离子方程式

______。有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______

【答案】0.005mol/(L?min) bd 抑

制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+ FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+

14N A

【解析】

【分析】

(1)根据v=

c

t

?

?

求出氧气的速率,然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计

算;

(2)反应放热,为提高SO2平衡转化率,应使平衡向正反应方向移动,可降低温度,体积不变,不能从压强的角度考虑,催化剂不影响平衡移动,移出氧气,平衡向逆反应方向移动,不利于提高SO2平衡转化率,由此分析解答;

(3)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但达到平衡所需要的时间缩短,据此画出曲线;

(4)①Fe3+与Fe2+易水解,Fe2+易被氧化成Fe3+;

②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式,结合方程计算转移电子数。

【详解】

(1)v(SO3)=

c

t

?

?

0.040mol

2L

2min

=0.01mol/(L?min),所以v(O2)=

1

2

v(SO3)=0.005mol/(L?min),

故答案为:0.005mol/(L?min);

(2)a.移出氧气,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减少,故不选;

b.降低温度,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故选;

c.减小压强,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减少,故不选;

d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故选;

故答案为:bd;

(3)反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) △H<0,SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间(t)的变化如图,其他条件不变,仅改变起始温度为T2=723K,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间短,在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图如图所示

;故答案为:;

(4)①Fe2O3(或Fe3O4等)溶于H2SO4后,生成的Fe3+与Fe2+易水解,Fe2+易被氧化成Fe3+,所以要加入Fe粉和酸,抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+,故答案为:抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+;

②?2价的硫离子具有还原性,FeS2可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为硫酸根离子,有关的离子方程式为:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+,氧化产物是硫酸根离子,有2mol硫酸根生成时转移的电子数为14N A,故答案为:

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+;14N A。

【点睛】

注意(3)温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间短,此为解题的关键。

4.某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:(一)制取氧化铜

①往盛有一定量CuCl2溶液的烧杯中逐滴加入NaOH溶液,直至不再产生沉淀,然后将烧杯中的物质转移到蒸发皿中,加热至沉淀全部变为黑色。

②将步骤①所得的黑色沉淀过滤、洗涤,晾干后研细备用。

(1)在实验过程中,若未加入NaOH溶液,直接将CuCl2溶液转移到蒸发皿中加热,最后也能得到黑色沉淀,试分析其原因__________。

(2)写出检验步骤②中沉淀是否洗涤干净的操作__________________。

(二)为证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较,用下图装置进行实验,每次实验时均收集25ml气体,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验数据见下表:

实验序号KClO3质量其他物质质量待测数据

③1.2g无其他物质a

④1.2g CuO0.5g b

⑤1.2g MnO20.5g c

(3)写出氯酸钾分解反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移的方向和数目

________。

(4)上述实验中的“待测数据”是指___________________。

(5)图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50mL滴定管改造后组装面成,此处用滴定管是________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。

(6)若实验证明氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差,请结合上表的实验效果数据,在坐标图中分别画出使用CuO、MnO2作催化剂时产生氧气的体积[V(O2)]随时间(t)变化的曲线(注明必要的标识)________。

【答案】CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2+2H2O Cu(OH)2+2HCl,加热时HCl逸出使平衡不断右移,同时得到的Cu(OH)2受热分解生成CuO 取2~3mL最后的洗涤液于试管中,滴入少量稀硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净

收集25mL气体所需的时间碱式

【解析】

【分析】

【详解】

(1)CuCl2是强酸弱碱盐会发生水解,CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2+

2H2O Cu(OH)2+2HCl,水解吸热,加热时HCl逸出使平衡不断右移,同时得到的

Cu(OH)2受热分解生成CuO。

(2)如果没有洗涤干净则有NaCl杂质,检验是否有Cl—即可确定是否洗净,具体操作是:取2~3mL最后的洗涤液于试管中,滴入少量稀硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净。

(3)用双线桥表示电子转移的方向和数目时,线桥要从反应物指向生成物的化合价发生改变的同种元素,在线桥上要注明反应的得失电子数目,用双线桥表示氯酸钾分解的电子转

移的方向和数目为:。

(4)要比较反应的快慢需要反应的时间,因此待测数据是:收集25 mL 气体所需的时间。

(5)从图可以看出该滴定管没有活塞,所以是碱式滴定管。

(6)反应测的是收集25 mL 气体所需的时间,所以气体的体积要相等,氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差,所以用氧化铜做作催化剂所用的时间要多,产生氧气的体积[V (O 2)]随时间(t )变化的曲线为:。

5.利用2H 还原铁的氧化物并确定其组成的装置如图所示(Zn 粒中往往含有硫化物等杂质,焦性没食子酸溶液可吸收少量氧气)。

回答下列问题:

()1装置Q(启普发生器)用于制备2H ,还可用于______(填字母,下同)。

A .生石灰与浓氨水制3NH

B .过氧化钠与水制2O

C .硫化铁固体与稀硝酸制2H S D.n 大理石与稀盐酸制2CO

()2①②③中依次盛装的试剂为______,4KMnO 酸性溶液中发生反应的离子方程式为______。

A .4KMnO 酸性溶液、浓4HSO 、焦性没食子酸溶液

B .焦性没食子酸溶液、浓4HSO 、4KMnO 酸性溶液

C .4KMnO 酸性溶液、焦性没食子酸溶液、浓4HSO

()3“加热管式炉”和“打开活塞K”这两步操作应该先进行的是___,在这两步之间还应进行的操作是___。

()4反应过程中G 管逸出的气体是______,其处理方法是______。

()5结束反应时,应该______,待装置冷却后称量并记录相应数据。

()6假设反应完全后瓷舟中的固体只有Fe 单质,实验中测得了下列数据:①瓷舟的质量

为30.4g ;②瓷舟和FexOy 的总质量为42.0g ;③反应前U 形曾及内盛物的总质量为98.4g ;④反应后U 形管及内盛物的总质成为102.0g 。由以上数据计算并确定该铁的氧化物的化学式为______。

【答案】D C 2242428MnO 5H S 14H 8Mn 5SO 12H O -++-++=++ 打开活塞K 检验

2H 的纯度 氢气(或2H ) 在G 管口处放置一个点燃的酒精灯 先停止加热,冷却至室温后,再关闭活塞K 34Fe O

【解析】

【分析】

H 2还原WO 3制备金属W ,装置Q 用于制备氢气,因盐酸易挥发,则①、②、③应分别用于除去HCl 、H 2S 、氧气和水,得到干燥的氢气与铁的氧化物在加热条件下制备Fe ,碱石灰用于吸收水,实验结束后应先停止加热再停止通入氢气,以避免Fe 被重新氧化,以此解答该题。

【详解】

(1)A .生石灰与浓氨水制3NH ,生成的氢氧化钙微溶于水,可堵塞导管,故A 错误; B .过氧化钠与水剧烈反应,不能用启普发生器制备2O ,故B 错误;

C .硫化铁固体与稀硝酸发生氧化还原反应,不能生成硫化氢,故C 错误;

D .大理石不溶于水,可与稀盐酸制2CO ,可用启普发生器,故D 正确。

故答案为:D ;

()2①、②、③应分别用于除去HCl 、2H S 、氧气和水,以得到干燥的氢气,4KMnO 酸性溶液中发生反应的离子方程式为

2242428MnO 5H S 14H 8Mn

5SO 12H O -++-++=++; ()3实验前应先通入氢气,以排出装置的空气,则应先打开活塞K ,为避免加热时爆炸,应先检验2H 的纯度;

()4从G 逸出的气体为氢气,可用点燃的方法处理,方法是在G 管口处放置一个点燃的酒精灯;

()5实验结束后应先停止加热再停止通入氢气,以避免Fe 被重新氧化;

()6已知:①瓷舟的质量为30.4g ;②瓷舟和x y

Fe O 的总质量为42.0g ,则()x y m Fe O 11.6g =;③反应前U 形曾及内盛物的总质量为98.4g ;④反应后U 形管及内盛物的总质成为102.0g ,则生成()2m H O 3.6g =,则氧化物中

() 3.6g m O 16g /mol 3.2g 18g /mol

=?=,()n O 0.2mol =; ()m Fe 11.6g 3.2g 8.4g =-=,()8.4g n Fe)0.15mol 56g /mol =

=,则()n Fe :()n O 0.15=:0.23=:4,化学式为34Fe O 。

6.研究证明,高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物,而且不产生任何诱变致癌的产物,具有高度的安全性。湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法,实验步骤如下:

A.直接用天平称取60.5gFe(NO3)3·9H2O、30.0gNaOH、17.1gKOH。

B.在冰冷却的环境中向NaClO溶液中加入固体NaOH并搅拌,又想其中缓慢少量分批加入Fe(NO3)3·9H2O,并不断搅拌。

C.水浴温度控制在20℃,用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右,溶液成紫红色时,即表明有Na2FeO4生成。

D.在继续充分搅拌的情况下,向上述的反应液中加入固体NaOH至饱和。

E.将固体KOH加入到上述溶液中至饱和。保持温度在20℃,并不停的搅拌15min,可见到烧杯壁有黑色沉淀物生成,即K2FeO4.

(1)①步骤B中不断搅拌的目的是_______。

②步骤C中发生反应的离子方程式为______。

③由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠_______(填“大”或“小”)。

(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。①该反应的离子方程式为______。②高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______。③在提纯

K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用_______。

A.H2O B.稀KOH溶液、异丙醇 C.NH4Cl溶液、异丙醇 D.Fe(NO3)3溶液、异丙醇(3)高铁酸钠还可以用电解法制得,其原理可表示为

Fe+2NaOH+2H2O3H2↑+Na2FeO4,则阳极材料是____,电解液为______。

(4)25℃时,Ksp(CaFeO4)=4.536×10-9,若要使100mL1.0×10-3mol/L的K2FeO4溶液中的

c(FeO42-)完全沉淀,理论上要加入Ca(OH)2的物质的量为_____mol。

(5)干法制备高铁酸钾的方法是Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNO2等产物。则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

【答案】使固体充分溶解(或其他合理说法) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-小

4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑消毒、净水 B 铁 NaOH溶液 4.536×10-5 3:1

【解析】

【分析】

(1)①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积;

②步骤C中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)3·9H2O,在20℃左右,生成Na2FeO4;

③在Na2FeO4的浓溶液中加入KOH固体,有高铁酸钾析出,根据溶解度大的制备溶解度小的可得;

(2)①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价,根据转移电子相等配平方程式;②高铁酸钾在铁元素为+6价,有强氧化性,还原产物Fe3+,在水溶液中易水解生成氢氧化铁胶体;③洗涤剂的选择要求:要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂;

(3)电解总反应在碱性条件下进行,电解时阳极发生氧化反应,铁失电子生成高铁酸根离子;

(4)根据溶度积常数计算;

(5)根据含元素化合价升高的物质为还原剂,含元素化合价降低的物质为氧化剂,并根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比。

【详解】

(1)①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积,则步骤B中不断搅拌的目的是使固体充分溶解;

②步骤C中中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)3·9H2O,在20℃左右,生成Na2FeO4,此时发生反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-;

③根据题,将KOH加入Na2FeO4得到K2FeO4,说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小;

(2)①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价,其转移电子数为6,根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶

体)+3O2↑+8OH-;②高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,是一种优良的水处理剂,起到杀菌消毒作用,形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用;③洗涤剂的选择要求:要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂,在选项中,A能让K2FeO4水解,B中醋酸钠水解显碱性,对

K2FeO4水解能起到抑制作用,C和D中的铵根和三价铁离子易水解,且水解后显酸性,对K2FeO4水解能起到促进作用,故选B,故答案为:B;

(3)电解总反应在碱性条件下进行,电解时阳极发生氧化反应,铁失电子生成高铁酸根离子,则阳极材料是Fe,电解液为NaOH溶液;

(4)25℃时,CaFeO4的K sp=4.536×10-9,若要使100mL1.0×10-3mol?L-1的K2FeO4溶液中的

c(FeO42- )完全沉淀,理论上至少要加入的Ca(OH)2的物质的量

=

()

sp

2

4

K

c FeO-×0.1L=

9

5

4.53610

1.010

-

-

?

?

mol/L×0.1L=4.536×10-5mol;

(5)干法制备高铁酸钾的方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物,其中氮元素化合价从+5价降到+3价,得2e-,KNO3为氧化剂,Fe2O3中铁元素化合价从+3价升到+6价,共失去电子6e-,为还原剂,得失电子相等,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1。

7.以海绵铜(CuO、Cu)为原料制备氯化亚铜(CuCl)的一种工艺流程如下:

(1)Cu基态原子核外电子排布式为________,SO42? 的空间构型为__________(用文字描述);Cu2+ 与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2?,[Cu(OH)4]2? 中提供孤电子对的原子是_______(填元素符号)。

(2)“吸收”过程:

①2NO(g) + O2(g)垐?

噲?2NO2(g) ΔH =-112.6kJ?mol?1提高NO平衡转化率的方法有

______________(写出两种)。

②吸收NO2的有关反应如下:

反应Ⅰ:2NO2(g) + H2O(l) = HNO3(aq) + HNO2(aq) ΔH =-116.1kJ?mol?1

反应Ⅱ:3HNO2(aq) = HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ΔH =-75.9kJ?mol?1

用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是___________________。

(3)“电解”过程:HNO2为弱酸,通过电解使HNO3得以再生,阳极的电极反应式是

____________。

(4)“沉淀”过程:产生CuCl的离子方程式是________________。

【答案】1s22s22p63s23p63d104s1正四面体形 O 增大压强、提高氧气的浓度

3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212.1kJ?mol?1 HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-

2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+

【解析】

【分析】

海绵铜(CuO、Cu)中CuO与稀H2SO4反应转化为硫酸铜,因硝酸在酸性条件下具有氧化性,会将铜氧化为铜离子,最终生成硫酸铜,SO2具有还原性,再将铜离子还原为氯化亚铜,NO合理利用,经过氧化与电解过程得到硝酸,据此分析解答。

【详解】

(1)Cu的原子序数为29,Cu基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;SO42?中

S原子价层电子对个数=4+6+2-42

2

?

=4,且不含孤电子对,由价层电子对互斥理论判断该

微粒为正四面体形;[Cu(OH)4]2?中Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对形成配位键,答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;正四面体形;O;

(2)①2NO(g)+O2(g)垐?

噲?2NO2(g) ΔH=-112.6kJ?mol?1是气体体积减小的放热反应,提高NO平衡转化率,平衡应向正反应方向移动,可以采取的措施有:降低温度、增大压强、提高氧气的浓度等;

②由盖斯定律可知:(反应I?3+反应II)?1

2

可以得到用水吸收NO2生成HNO3和NO的热

化学方程式:3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212.1kJ?mol?1;

(3)电解过程中,阳极上HNO2失去电子发生氧化反应生成HNO3,阳极的电极反应式是:HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-;

(4)Cu2+与SO2发生氧化还原反应生成CuCl,离子方程式为:2Cu2++SO2+2Cl-

+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。

8.NOx、SO2的处理转化对环境保护有着重要意义。

(1)利用反应2NO(g)+2CO(g) = N2(g)+2CO2(g),可实现汽车尾气的无害化处理。一定条

件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=n(NO)

n(CO)

]的关系如图1

所示。

①该反应的ΔH ____0(填“>”“<”或“=”)。

②下列说法正确的是________(填字母)。

A.当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态

B.投料比:m1>m2>m3

C.当投料比m=2时,NO转化率是CO转化率的2倍

D.汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率

③随着温度的升高,不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为________。

(2)若反应2NO(g)+2CO(g) = N2(g)+2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为:v正=k

·c2(NO) ·c2(CO);v逆=k逆·c (N2) ·c2(CO2), k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,仅与温正

度有关。一定温度下,在体积为1L的容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应,测得

CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图2所示,则a点时v正∶v逆=________。

(3)工业生产排放的烟气中同时存在SO2、NO x和CO,利用它们的相互作用可将SO2、NO x还原成无害物质,一定条件下得到以下实验结果。图3为298K各气体分压(气体的物质的量分数与总压的乘积)与CO物质的量分数的关系,图4为CO物质的量分数为2.0%时,各气体分压与温度的关系。

下列说法不正确的是________(填字母)。

A.不同温度下脱硝的产物为N2,脱硫的产物可能有多种

B.温度越高脱硫脱硝的效果越好

C.NOx比SO2更易被CO还原

D.体系中可能发生反应:2COS = S2+2CO;4CO2+S2 = 4CO+2SO2

(4)NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V2O5作催化剂,NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示,则总反应方程式为________。

(5)用间接电化学法去除烟气中NO 的原理如图6所示,则阴极的电极反应式为____。

【答案】< AB 温度较高时,温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响 160:1 B 4NH 3+4NO+O 2

25 V O 4N 2+6H 2O 2SO 32-+4H ++2e -=S 2O 42-+2H 2O 【解析】

【分析】

(1)①由图象可知,起始投料比m 一定时,CO 的平衡转化率随温度的升高而降低;

②A.起始投料比m 一定时,而反应中NO 、CO 的变化量相同,体系中CO 2和CO 物质的量浓度之比保持不变,即体系中CO 2、CO 物质的量浓度不变,据此判断;

B.由图象可知,温度一定时,增大NO 浓度,CO 转化率增大;

C.根据转化率α=变化量与起始量的比值和反应中NO 、CO 的变化量相同分析判断;

D.催化剂不能改变反应进程,只改变反应速率;

③由图象可知,不同投料比下CO 的平衡转化率趋于相近,主要原因是温度的影响起主导作用,投料比不同的影响为次要因素;

(2)反应达到平衡时v 正=k 正?c 2(NO )c 2(CO )=v 逆=k 逆?c (N 2)c 2(CO 2),则平衡常数K= K K 正逆

,结合反应三段式计算平衡常数K 和a 点时各物质的浓度,代入v 正、v 逆计算v 正:v 逆;

(3)A .由图可知,NO x 还原成无害物质为氮气,脱硫的产物可能有多种,与温度有关; B .温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大,说明温度越高不利于脱硫;

C .根据图3,随CO 物质的量分数增大,还原NO x 生成氮气曲线斜率变化比较小,而还原SO 2需要CO 物质的量分数较大时才能将SO 2从烟气中分离;

D .根据图4,COS 分压曲线随温度升高减小,S 2、CO 分压增大,继续升高温度,S 2、CO 2分压减小,CO 分压增大;

(4)用活化后的V 2O 5作催化剂,NH 3将NO 还原成N 2,同时生成水,原子守恒配平书写化学方程式;

(5) 阴极通入的SO 32-发生得电子的还原反应生成S 2O 42-。

【详解】

(1)①由图象可知,起始投料比m 一定时,温度越高,CO 的平衡转化率越低,即升高温度

平衡逆向移动,所以正反应放热,即△H <0;

②A .反应正向进行时CO 2增多而CO 减少,说明未达到平衡时二者比值会变,所以体系中CO 2和CO 物质的量浓度之比保持不变,反应达到平衡状态,故A 正确;

B .由图象可知,温度一定时,增大NO 浓度,CO 转化率增大,即起始投料比m 越大时,CO 转化率越大,所以投料比:m 1>m 2>m 3,故B 正确;

C .由反应计量关系可知,反应中NO 、CO 的变化量相同,平衡转化率α=消耗量起始量

×100%,所以平衡转化率与起始量成反比,即投料比m=2时CO 转化率是NO 转化率的2倍,故C 错误;

D .催化剂不能改变反应进程,只改变反应速率,所以NO 的平衡转化率不变,故D 错误;

故答案为:AB ;

③由图象可知,不同投料比下CO 的平衡转化率趋于相近,随温度逐渐升高,温度的影响起主导作用,即温度较高时,温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响;

(2)平衡时三段式为:

()()()()

212-1-1-++mol L 2200mol L 1.6 1.60.8 1.6

mol L 0.40.2NO g 2CO g N g 2CO g 40.8 1.6

?g g g 起始()转化()平衡() 平衡时正逆反应速率相等即k 正?c 2(NO)c 2(CO)= k 逆?c (N 2)c 2(CO 2),所以

()()()()22222222

N CO NO CO 1.60.8==0.40.4c c k K k c c ?=?正逆=80; a 点时反应三段式为:

()()()()

2-1-1-12++mol L 2200mol L 2x 2x x 2x

mol L 22NO g 2CO g N g 2CO g -2x 2-2x x 2x

?g g g 起始()转化()平衡() a 点时c(CO)=c(CO 2),则2-2x=2x ,解得x=0.5,所以a 点时c(CO)=c(CO 2)=c(NO)=1mol/L ,

c(N 2)=0.5mol/L ,所以22211==2=210.5v k k K v k k ????正正正逆逆逆

=160,即v 正:v 逆=160:1; (3)A .由图可知,NO x 还原成无害物质为氮气,脱硫的产物可能有多种,与温度有关,故A 正确;

B .温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大,说明温度越高不利于脱硫,故B 错误;

C .根据图3,随CO 物质的量分数增大,还原NO x 生成氮气曲线斜率变化比较小,而还原SO 2需要CO 物质的量分数较大时才能将SO 2从烟气中分离,说明CO 更易与NO x 反应,则NO x 比SO 2更易被CO 还原,故C 正确;

D .根据图4,COS 分压曲线随温度升高减小,S 2、CO 分压增大,继续升高温度,S 2、CO 2分压减小,CO 分压增大,说明体系中可能发生反应:2COS ?S 2+2CO ; 4CO 2+S 2?4CO+2SO 2,

故D 正确;

故答案为:B ;

(4)活化后的V 2O 5作催化剂,NH 3将NO 还原成N 2,还生成水,反应为

4NH 3+4NO+O 225 V O 4N 2+6H 2O ;

(5)阴极上亚硫酸根离子得到电子,阴极的电极反应式为2SO 32-+4H ++2e -=S 2O 42-+2H 2O 。

9.将28.8g 铜投入100mL 浓硝酸中,最后铜有剩余,其NO 3- 离子物质的量变化如下图所示,请回答下列问题:

(1)开始反应时浓硝酸的物质的量浓度为____________mol/L 。

(2)铜与浓硝酸反应生成的气体在标准状况下的体积(不考虑NO 2与N 2O 4的平衡)为_____L 。

(3)硝酸完全反应后消耗铜的物质的量n(Cu)是______mol 。

(4)应再往此反应体系中滴加_________L 2 mol/L 的硫酸才能使剩余的铜恰好完全溶解。已知此过程中NO 3-的还原产物为NO 。

(5)a g 铜全部溶于一定量的浓硝酸中,测得生成的气体在标准状况下的体积(不考虑NO 2与N 2O 4的平衡)为b L ,为消除污染,将生成的气体通入NaOH 溶液中,气体被完全吸收。已知:NO + NO 2 +2NaOH →2NaNO 2 + H 2O 2NO 2 +2NaOH → NaNO 3 +NaNO 2 + H 2O 如果NO 、NO 2混合气体用NO x 表示,被NaOH 溶液完全吸收时,x 的取值范围______;生成NaNO 2的物质的量是_________mol ;NaNO 3的物质的量是_________mol 。

(6)在常温下,把NO 气体压缩到1.01×107Pa ,再加热到500C ,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的2/3,然后压强就不再改变。已知其中一种产物为N 2O ,则上述变化的化学方程式为__________________。气体的平均摩尔质量为M ,则M 的取值范围应该是_________________。

【答案】10 8.96 0.3 100 1.5x<2… a mol 64 b a -mol 22.464?? ???

223NO=N O NO 十;2242NO N O ? 45g/mol

【解析】

【分析】

(1)根据开始时硝酸根的物质的量计算硝酸的浓度;

(2)利用氮元素守恒计算气体的物质的量,再根据V=nV m 计算二氧化氮的体积;

(3)反应结束,溶液中溶质为硝酸铜,根据硝酸根计算消耗n (Cu );

(4)发生反应:-+2+323Cu+2NO +8H =3Cu +2NO +4H O ↑,据此计算消耗硫酸的物质的量,进而计算需要硫酸的体积;

(5)由方程式22322NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H O 和

222NO+NO +2NaOH=2NaNO +H O 可知,NO 单独不能被吸收,NO 和NO 2混合气体被NaOH 溶液被完全吸收,满足2n NO n NO 1():()≥,当n (NO 2):n (NO )=1时x 值最小,计算x 的最小值,因为混有NO ,所以x 最大值<2,据此确定x 取值范围;纵观整个过程,Cu 失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子,根据电子转移守恒计算n (NaNO 2),根据N 元素守恒计算n (NaNO 3);

(6)在常温下,把NO 气体压缩到1.01×107Pa ,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的23

,然后压强就不再改变.已知其中一种产物为N 2O ,依据原子个数守恒可知该反应为:3NO=N 2O 十NO 2,因为存在2242NO N O ?

,即生成的NO 2又双聚成N 2O 4,导致气体分子数减少,压强降至略小于原压强的23

;若只发生反应:3NO=N 2O 十NO 2,气体的平均摩尔质量最小,若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时,气体的平均摩尔质量最大,据此计算解答。

【详解】

(1)由图可知,开始时n(NO 3?)=1.0mol ,则n(HNO 3)=n(NO 3?)=1.0mol ,则

()3 1.0mol c HNO =

=10mol/L 0.1L

, 故答案为:10; (2)由图可知,反应结束时,溶液中NO 3?为0.6mol ,根据氮元素守恒,生成气体的物质的量为1.0mol?0.6mol=0.4mol ,标况下二氧化氮的体积为0.4mol 22.4L/mol=8.96L ?, 故答案为:8.96;

(3)溶液中溶质为硝酸铜,由图可知,反应结束时,溶液中NO 3?为0.6mol ,故消耗n(Cu)=n(硝酸铜)=0.6mol2=0.3mol ,

故答案为:0.3;

(4)28.8g 铜的物质的量为28.8g =0.45mol 64g/mol

,故剩余Cu 为0.45mol?0.3mol=0.15mol ,由方程式-+2+323Cu+2NO +8H =3Cu +2NO +4H O ↑可知

()+8n H =0.15mol =0.4mol 3?

,故n(H 2SO 4)=0.2mol ,则需要硫酸体积为n 0.2mol V===0.1L=100mL c 2mol/L

, 故答案为:100;

(5)由方程式可知,NO 单独不能被吸收,NO 和NO2混合气体被NaOH 溶液被完全吸收,满

足2n NO n NO 1():()≥,当2n NO n NO =1():()

时x 值最小,x 最小值为2+12=1.5,因为混有NO ,所以x 最大值<2,故x 的取值范围为1.5x<2…;

纵观整个过程,Cu 失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子,根据电子转移守恒,()()2ag a n NaNO =n Cu ==mol 64g/mol 64

,根据N 元素守恒,可知()3bL a b a n NaNO =n()=

-=-mol 22.4L/mol 64mol 22.464气体?? ???, 故答案为:1.5x<2…;a mol 64;b a -mol 22.464?? ???

; (6)在常温下,把NO 气体压缩到1.01×107Pa ,再加热到50℃,发现气体的压强迅速下降,压强降至略小于原压强的23,然后压强就不再改变。已知其中一种产物为N 2O ,依据原子个数守恒可知该反应为:223NO=N O NO 十,因为存在2242NO N O ?

,即生成的NO 2又双聚成N 2O 4,导致气体分子数减少,压强降至略小于原压强的23

, 若只发生反应:223NO=N O NO 十,气体的平均摩尔质量最小,此时

30g/mol M=3=45g/mol 2

?

,若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时,气体的平均摩尔质量最大,1molNO 2得到0.5mol N 2O 4, 则此时1mol 44g/mol+0.5mol 92g/mol M==60g/mol 1mol+0.5mol

?? , 综上分析,可知45g/mol

;45g/mol

10.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO 2)制备KMnO 4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO 3(s)反应,生成K 2MnO 4(锰酸钾)和KCl ;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K 2MnO 4转化为MnO 2和KMnO 4;再滤去沉淀MnO 2,浓缩结晶得到KMnO 4晶体。 请回答:

(1)用软锰矿制备K 2MnO 4的化学方程式是

_______________________________________。

(2)K 2MnO 4转化为KMnO 4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。生成0.1mol 还原产物时转移电子______________个。KMnO 4、K 2MnO 4和MnO 2的氧化性由强到弱的顺序是____________________________。

(3)KMnO 4能与热的Na 2C 2O 4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn 2+和CO 2。若取用软锰矿制得的KMnO 4产品0.165g ,能与0.335g Na 2C 2O 4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO 4的纯度为____________________。

【答案】6KOH + KClO 3 + 3MnO 2=3 K 2MnO 4+ KCl + 3H 2O ; 1:2 0.2N A 或6.02×10-22 KMnO 4>K 2MnO 4>MnO 2 0.958

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析:

(1)反应物为KOH、KClO3、MnO2,生成物为K2MnO4(锰酸钾)和KCl、水,该反应为

6KOH+KClO3+3MnO2=3K2MnO4+KCl+3H2O,故答案为6KOH+KClO3+3MnO2=

3K2MnO4+KCl+3H2O;

(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中K2MnO4=2KMnO4+MnO2,Mn元素的化合价由+6价升高为+7价,Mn元素的化合价由+6价降低为+4价,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,生成0.1mol还原产物时转移电子0.1 N A×(6-4)=0.2N A或6.02×10-22,由氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知氧化性为KMnO4>K2MnO4>MnO2,故答案为1:2;0.2N A或6.02×10-22;KMnO4>K2MnO4>MnO2;

(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2,设KMnO4的纯度

为x,则由电子守恒可知,

0.165

122.5/

gx

g mol?

(7-2)=

0.335

134/

g

g mol?

2?(4-3) ,解得x=0.958,故

答案为0.958.

11.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3(含少量FeO、Fe2O3、SiO2)。某小组同学在实验室以孔雀石为原料制备胆矾,并测定所得胆矾中结晶水的含量。实验步骤如下:

(提供试剂:NaOH溶液、H2O2溶液、CuO、Na2CO3)

完成下列填空:

(1)孔雀石的主要成分与稀硫酸反应的离子方程式为________。

(2)按试剂加入顺序,w所代表的试剂依次为__________。沉淀B的成分为_______。(3)a操作依次为:加热蒸发、_______、过滤、洗涤、__________。除烧杯、漏斗之外过滤还需要另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是_________。

(4)欲检验溶液A中Fe2+的试剂是___________(选填序号)。如果测定Fe2+的含量,需要用容量瓶配制某标准溶液,请简述配制中“定容”的操作:_____。

a NaOH(aq)

b Na2CO3(aq)c淀粉KI(aq)d酸性KMnO4(aq)

(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中,若测定结果的实验误差为1.5%,可能的原因是_______________。

a加热温度过高b胆矾晶体的颗粒较大

c加热后放在空气中冷却d加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出

(6)该小组一位同学根据实验结果求出样品中孔雀石的质量分数为: 21

m 2222502m ,另一位同学不同意,其原因是___________。

【答案】Cu 2(OH )2CO 3+4H +→2Cu 2++3H 2O +CO 2↑ H 2O 2溶液、 CuO Fe (OH )3、 CuO 冷却结晶 自然干燥 引流 d 加水到离刻度线2~3cm 处改用胶头滴管滴加蒸馏水,直到凹液面的最低线与刻度线相平 a 、d 在除杂过程中加入了CuO ,会使结果偏大

【解析】

【分析】

m 1g 孔雀石的主要成分为Cu 2(OH )2CO 3(含少量FeO 、Fe 2O 3、SiO 2),加入稀硫酸过滤得到滤渣二氧化硅和溶液A 为硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁,加入W 为过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入氧化铜调节溶液的pH 沉淀铁离子,过滤得到沉淀B 为氢氧化铁和过量的氧化铜,溶液B 为硫酸铜溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到硫酸铜晶体m 2g ,受热失去结晶水得到硫酸铜固体m 3g 。据此解答。

【详解】

(1)碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,反应的离子方程式为:Cu 2(OH )2CO 3+4H +=2Cu 2++3H 2O +CO 2↑,故答案为:Cu 2(OH )2CO 3+4H +=2Cu 2++3H 2O +CO 2↑; (2)按试剂加入顺序,w 所代表的试剂依次为加入氧化剂过氧化氢氧化亚铁离子,不引入其他杂志离子,加入氧化铜调节溶液pH 使铁离子全部沉淀,过滤得到沉淀B 为Fe (OH )3、CuO ,故答案为:H 2O 2溶液、CuO ;Fe (OH )3、CuO ;

(3)从溶液B 中获得硫酸铜晶体,直接加热蒸干会导致硫酸铜失去结晶水,应该采用的操作方法为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥,除烧杯、漏斗之外过滤还需要另一玻璃仪器为玻璃棒,该仪器在此操作中的主要作用是引流,故答案为:冷却结晶,自然干燥;引流;

(4)溶液A 中含亚铁离子和铁离子:a .NaOH 溶液,向Fe 2+溶液中加入NaOH 溶液后,

Fe 2+与OH -反应生成Fe (OH )2,Fe 2++2OH -=Fe (OH )2↓,Fe (OH )2不稳定易被氧气氧化为Fe (OH )3,4Fe (OH )2+O 2+2H 2O =4Fe (OH )3,白色的Fe (OH )2沉淀变成红褐色Fe

(OH )3,向Fe 2+溶液中加入NaOH 溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后

变成红褐色;Fe 3+与OH -反应Fe 3++3OH -=Fe (OH )3↓,生成红褐色Fe (OH )3,两者反应现象干扰,不能检验该溶液中存在Fe 2+

,故a 错误;

b .Na 2CO 3(aq )和亚铁离子生成沉淀,和铁离子双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳,溶液浑浊不能检验亚铁离子,故b 错误;

c .淀粉KI (aq )和铁离子发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,溶液颜色相近不能鉴别亚铁离子,故c 错误;

d .酸性KMnO 4(aq ),因为F

e 2+具有较强的还原性能使酸性KMnO 4溶液褪色,Fe 3+不能,故能够用酸性KMnO 4溶液鉴别Fe 2+和Fe 3+,故d 正确;

如果测定Fe 2+的含量,需要用容量瓶配制某标准溶液,加水到离刻度线2~3cm 处改用胶头滴管滴加蒸馏水,直到凹液面的最低线与刻度线相平,故答案为:d ;加水到离刻度线2~3cm 处改用胶头滴管滴加蒸馏水,直到凹液面的最低线与刻度线相平;

(5)测定所得胆矾(CuSO 4?xH 2O )中结晶水x 值,应称量坩埚的质量,坩埚和晶体的质

选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介

选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介 选择性催化还原脱除氮氧化物工艺(简称SCR工艺)简介 一、该工艺概述:选择性催化还原脱除氮氧化物工艺技术是我公司技术研发中心独立研发,拥有自主自主知识产权的技术工艺。该技术工艺成熟,性价比极高,占地面积小,脱硝效率高(可达90%以上),无“三废”排放。 二、工艺技术说明及主要特点: 1、高脱硝效率,减少氨逃逸 ①烟气经过独特设计的脱硝反应器,与还原剂在催化剂层进行充分反应,保证脱硝率90%以上,可完全实现达标排放; ②喷氨格栅经严格计算、独特设计,还原剂氨经喷氨格栅喷入烟道,可与烟气充分混合,在烟道内均匀分布,保证了脱硝催化剂的烟气覆盖率及脱硝效果; ③当进入SCR反应器前的烟气分布不均匀时,会导致脱硝效率下降,为保证脱硝效率,在SCR反应器入口前的烟道内各急转弯头布置导向叶片,缓转弯头及烟道扩散收缩段布置导流板,从而使进入SCR反应器的烟气更均匀,有效保证了脱硝效率; ④合理选择催化剂,保证脱硝反应在适宜温度内进行,避免副反应的发生,保证脱硝效率; ⑤做好烟道的密封设计和施工,避免烟气泄漏,保证烟气100%通过催化剂; ⑥反应器内的积灰,不仅会直接或间接地减少催化剂有效体积而降低SCR性能,同时变硬的灰块掉下会造成催化剂的机械损伤,故在结构设计上应尽量减少积灰的可能。反应器进口烟道设置积灰斗,防止大颗粒灰渣进入反应器;反应器内防止积灰的设计除吹灰器系统以外,在结构设计上主要还体现在以下几个方面:整流板、催化剂上的金属格栅和金属网、防积灰板、合理设计催化剂节距。 2、无二次污染 采用我公司自主研发、设计的SCR法烟气脱硝技术,利用氨做还原剂,在催化剂作用下将燃煤锅炉烟气中的NO x还原为N2后排放,无废气产生;氨区泄漏及安全阀排放的少量氨用清水吸收后,可送至脱硫系统作为脱硫吸收剂,无废水排放;本脱硝工艺全部反应均为气相反应,无废渣生成。 3、净化温度低 我公司结合业主方实际设计工艺路线,选择适宜的催化剂,有效降低了反应温度,烟气经省煤器后可直接进行脱硝反应,无需加热或降温; 4、防止设备腐蚀 本项目液氨储罐采用16MnR材质,氨系统管路采用不锈钢材质,均具有良好的耐腐蚀性。 烟气管路、相关设备及反应器均采用Q235B。因烟气在本系统中的温度介于350℃~400℃之间,不会形成液体凝结,腐蚀性较小,可满足系统防腐要求,该选材方案也符合国内外脱硝行业的通用惯例。 5、防止系统堵塞 每层催化剂模块均设置吹灰器,防止催化剂堵塞,保证系统安全稳定运行。 6、工艺设备紧凑,运行可靠 反应器邻近锅炉建设,一方面节省反应器支撑结构用材,一方面有效节约占地面积,减少烟气在烟道输送过程中降温。液氨储罐、蒸发系统、缓冲罐布局合理紧凑,安全系数高。 7、保证流场的均匀性 在安装了脱硝装置后,为了保证回到空气预热器的烟气流场分布均匀,在连接烟道内设置了若干导流板,有效的消除了流场的不均匀性。 三、本工艺流程示意图(本图仅供参考):

氮氧化物废气的处理..

氮氧化物废气的处理 姓名:贺佳萌 学号:1505110107 专业班级:应化1101 指导老师:曾冬铭

氮氧化物废气的处理 摘要:氮氧化物是主要的大气污染物之一,本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 关键词:氮氧化物;处理技术; 前言 氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物,包括有N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5,通常用分子式NO x 来统一表示。大气中NO x主要以NO、NO2的形式存在。 NO x的危害早已被人们所认识到,主要体现在: (1)氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 (2)氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 (3)在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应,产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 (4)氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 (5)氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。 以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。 氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域内,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。

2020-2021备战高考化学 氧化还原反应 培优 易错 难题练习(含答案)及答案

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析) 1.224Na S O (连二亚硫酸钠)是易溶于水,不溶于甲醇的白色固体,在空气中极易被氧化,是一种还原性漂白剂。制取224Na S O 的方法很多, (1)在碱性溶液中用4NaBH 还原3NaHSO 法制备224Na S O 的反应原理为:3222244NaBH NaHSO NaOH Na S O NaBO H O ++→++(未配平)反应装置如图所示: ①实验开始及整个过程中均需通入2N ,其目的是 __________________________________。 ②制备过程中温度需控制在10~45℃,采用水浴加热的主要优点是 ______________________。 ③为使3NaHSO 尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中的反应液,应控制( )() 34n NaHSO n NaBH ______________。 (2)用HCOONa 还原2SO 制备224Na S O 的装置(夹持加热仪器略)如下: ①装置a 烧瓶中发生反应的化学方程式为_________________________________。 ②装置b 用于净化2SO ,适宜的试剂是______________________________。 ③装置c 在70~83℃生成224Na S O 并析出,同时逸出2CO ,该反应的化学方程式为________________________,加入3CH OH 的目的是________________________;利用反应后的浊液分离提纯224Na S O 需经过的操作为 _____________________________________________________。

高考化学专题-氧化还原反应

氧化还原反应 1.〖2011上海〗(双选)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后, 若固体质量增加了28g ,反应中有关物质的物理量正确的是( ) 2.〖2011上海〗(双选)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还 原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br 2 + SO 2 + 2H 2O===H 2SO 4 + 2HBr 相比较,水的作用不相同的是( ) A .2Na 2O 2 + 2H 2O===4NaOH + O 2↑ B .4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O===4Fe(OH)3 C .2F 2 + 2H 2O ===4HF + O 2 D .2Al + 2NaOH + 2H 2O ===2NaAlO 2 + 3H 2↑ 3.〖2012安徽〗NaHCO 3 + H 2 HCOONa + H 2O ,下列有关说法正确的是( ) A .储氢、释氢过程均无能量变化 B .NaHCO 3、HCOONa 均含有离子键和共价键 C .储氢过程中,NaHCO 3被氧化 D .释氢过程中,每消耗0.1mol H 2O 放出2.24L 的H 2 4.〖2012海南〗将0.195g 锌粉加入到20.0mL 的0.100mol·L ?1MO 2+溶液中,恰好完全反应,则还 原产物可能是( ) A .M B .M 2+ C .M 3+ D .MO 2+ 5.〖2012上海〗工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状 况下V L 氨气完全反应。并转移n 个电子,则阿伏加德罗常数(N A )可表示为( ) A .11.2n /5V B .5V /11.2n C .22.4V /5n D .22.4n /5V 6.〖2012上海〗(双选)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为: 储氢 释氢

高中化学氧化还原反应的练习题

高中化学氧化还原反应的练习题 1. 将木炭与氧化铜的粉未混合加热,可得到红色的铜。试写出其反应的化学方程式,指出其中的氧化反应与还原反应并考虑它们的关系。 思路解析:C+2CuO 2Cu+CO2↑,从反应过程来看,氧化铜失去氧原子被还原为铜,炭得到氧原子被氧化为二氧化碳,前者为还原反应,后者为氧化反应,两者在一个反应中同时进行,氧原子在两个反应中进行传递。 答案:氧化铜失去氧原子被还原为铜,炭得到氧原子被氧化为二氧化碳,前者为还原反应,后者为氧化反应,两者在一个反应中同时进行,氧原子在两个反应中进行传递 2. 生活中有很多氧化反应,如金属腐蚀、细胞老化。请你总结氧化反应的本质,然后再在你的生活中找一找,还有哪些是氧化反应。 思路解析:金属腐蚀是金属的化合价升高,细胞老化可能是得到了氧原子或失去了氢原子,其实质还是化合价升高。生活中最典型的莫过于燃烧反应,燃烧的物质总是得到氧原子化合价被氧化。 答案:实质是化合价升高。燃烧也是氧化反应。(其他合理答案亦可) 3. 根据以下几种常见元素原子的原子结构示意图,指出它们在化学反应中得失电子的趋势。 氢氧氖钠镁氯 思路解析:最外层电子数越多,电子层数越少,得电子能力越强。 答案:氧和氯主要得电子,钠和镁主要失电子,氢得失电子能力都不强;氖则既不易得电子,又不易失电子。 4. 比较氯化钠和氯化氢的形成过程,总结其区别与联系。 思路解析:分析氯化钠和氯化氢形成过程中电子的得失或转移、化合价的变化情况。

答案:氯元素的原子在氯化钠和氯化氢形成的过程中化合价都降低了,被还原,发生的是还原反应;钠元素的原子失去电子,化合价升高被氧化,发生的是氧化反应;氢元素虽然不能得到电子,但它与氯原子共用的电子对偏离氢原子,氢的化合价升高,被氧化,发生的是氧化反应 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1. (2004 全国春季高考理综)在下图所表示的粒子中,氧化性的是( ) A. B. C. D. 思路解析:氧化性的本质是物质得电子的能力,从粒子结构示意图可以很清 楚地知道:最容易得电子的是 B 项中粒子。 答案:B 2. 下列叙述正确的是( ) A. 元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B. 得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强 C. 阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂 D. 含有价元素的化合物不一定具有强的氧化性 思路解析: A 项正确,一般金属用还原其相应化合物的方法获得,非金属用氧化其相应化合物的方法获得;B 项将得电子能力与得电子多少混为一谈,实际上氧化性只与得电子能力有对应关系;C 项绝对化,也有阳离子如Fe2+可以继续被氧化,作还原剂;D 项正确,如H2O 中H 元素就是价,但它只有极弱的氧化性。 答案:AD 3. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )

浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理

浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘 要 氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物,包括氧化二氮,一氧化氮,三氧化二氮,二氧化氮,四氧化二氮,五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧 化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词 氮氧化物 产生 危害 治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx 对人体及动物的致毒作用。NO 对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。一旦NO 进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。长时间暴露在NO 环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变。这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。 2.对植物的损害作用,氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱,一般不会产生急性伤害,而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑,逐渐坏死,而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点,逐步扩展到整个叶片。 3.NOx 是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。高温燃烧生成的NO 排人大气后大部分转化成NO ,遇水生成HNO 3、HNO 2,并随雨水到达地面,形成酸雨或者酸雾。

氮氧化物废气处理工艺方案

浙江嘉化能源化工股份有限公司4000吨/年BA技改项目 氮氧化物废气处理工艺方案 一、工艺技术及介绍 1.1 工艺技术介绍 CN型氮氧化物废气处理反应器是南京市环境保护科学研究院的专利技术,常熟市胜诺环保设备有限公司获独家授权制造并且在全国范围内市场推广的专利产品。专利号ZL 02 2 63020.1。 该技术是基于南京市环境保护科学研究院《炽热碳还原处理氮氧化物废气的工艺研究》,原理是利用以NO、NO2为代表的气相氮氧化物在高温条件下都可以被碳还原成氮气,达到从废气中去除氮氧化物的目的。 该技术的特点是对废气中氮氧化物浓度变化范围适应性宽,并且呈现出废气中氮氧化物浓度越高处理效率越高的特点。 与传统的氮氧化物废气选择性催化法、氨-碱溶液两级吸收法、碱-亚硫酸铵吸收法、硝酸氧化-碱吸收法、尿素还原法和丝光沸石吸附法等处理工艺比较,CN型氮氧化物废气处理反应器具有运行稳定、运行费用低、没有二次污染物产生、操作简单、投资小和保证达标排放等优势,在大多数情况下只需一台废气处理反应炉就可以全部解决问题,无需任何的能力装置,自身的热气体拨风系统可以将废气自动引入处理装置,省却了废气引风系统,降低了设备投资。在工厂需要时还可以副产热水回收热能。 CN型氮氧化物废气处理反应器,它具有的设备单一、工艺简单

和易操作性使得它几乎是可以无故障、长周期的运行;先进、独到的技术使得氮氧化物废气的处理变得简单;卓越的性能确保用户氮氧化物废气能够达标排放;低成本运行使得氮氧化物废气的处理不再是企业的负担。 氮氧化物废气处理反应器在催化剂制造、金属溶解、贵金属冶炼、硝化反应、金属表面处理、多晶硅表面清洗等硝酸使用行业已经有很好的应用,并得到了用户的广泛赞誉。 本反应器采用氮氧化物废气处理专利技术(专利号ZL 02 2 63020.1)进行处理。原理为:2NO+ C = CO2+ N2 2NO2 + 2C = 2CO2+ N2 该化学反应是一个可以自发进行的放热反应。在常温下该化学反应不能自发进行是因为反应活化能的势垒阻隔。提高反应温度到600-800℃可以克服反应活化能的势垒阻隔,在此条件下反应对NO 和NO2没有选择性,都能反应,并且反应迅速进行,该反应的反应热本身可以维持反应体系的温度。所以简而言之,该反应器就是让NO 和NO2废气通过燃烧的焦炭层,让焦碳和NO、NO2在高温下发生还原反应,把废NO、NO2气还原成氮气。因为氧气会消耗焦炭,所以整个系统要严格控制氧的进入。本专利技术可以做到排气筒目测无黄烟,可以保证排放废气中氮氧化物浓度在240 mg/m3以下。 本工艺装置在常熟市开拓催化剂公司(硝酸溶金属和转炉分解硝酸盐)、德国南方公司(硝酸镍分解)、山东玉皇集团公司(硝酸溶铁)、山东万达集团公司(硝酸溶铁)、川化集团公司(硝酸溶铜溶锌)、西

【化学】化学氧化还原反应的专项培优 易错 难题练习题

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析) 1.高氯酸铵是一种常见的强氧化剂,常用作火箭发射的推进剂。根据下列信息回答问题:已知:①高氯酸铵受热分解为N2、Cl2、O2和H2O;②Mg3N2易水解;③Cu与N2在酒精灯加热条件下不反应。 (1)写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _____________,Mg3N2的电子式为 ________。 (2)现有23.5g NH4ClO4分解,用下列装置设计实验,验证其分解产物并计算分解率。(注:①装置中空气已除尽;②装置可重复使用;③B~F装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。) ①用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一,则E中盛放的试剂是:_______。 ②请按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (选择B~F 装置,并用B~F字母填空)。 ③证明产物中有Cl2的实验现象:________。 ④反应结束后,若C装置质量增加了2.38g,则NH4ClO4的分解率是:________%。 (3)样品中NH4ClO4的含量(杂质中不含NH4+)还可用蒸馏法测定(如图所示,加热和夹持装置已略去),实验步骤如下: 步骤1:组装仪器,检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL 水溶解。 步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H2SO4于锥形瓶中。 步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH3全部挥发。 步骤4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。 步骤5:向锥形瓶中加2~3滴甲基橙,用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理.

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理: 一、氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中,NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产生机理一般分为如下三种: (a热力型 燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich反应式表示。 随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。 热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式 在高温下总生成式为 (b瞬时反应型(快速型 快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。 由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。 上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。 (c燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。

在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN 和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭两部分组成。 燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图 二、低NOx燃烧技术原理 对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。 1在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOx含量较多,快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOx排放总量,可采取: (1减少燃烧的过量空气系数; (2控制燃料与空气的前期混合; (3提高入炉的局部燃料浓度。 2热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取: (1减小燃烧最高温度区域范围; (2降低锅炉燃烧的峰值温度; (3降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:

最新高考化学考点总结-氧化还原反应

最新高考化学考点总结-氧化还原反应及其配平 1.复习重点:1、氧化还原反应概念。 2、电子守恒原理的应用。 3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。2.难点聚焦 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是: 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的

溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。 三.物质氧化性或还原性强弱的比较: (1)由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 (2)由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如: 前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。 (3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧

催化还原法治理氮氧化物

催化还原法治理氮氧化物 摘要 简单介绍了治理废气的几种方法,主要阐述了催化还原法治理NOx气 体的方法流程。 关键词:氮氧化物,催化还原 NOx是一种棕红色有臭味的气体, 具有强烈的刺激性, 人若吸入, 日积月累, 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。在我厂电镀生产产生的废气中, NOx废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。 烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。 气相反应法又包括3 类:(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法;(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法; (3)低温常压等离子体分解法等。第(1)类是利用高能电子产生自由基将NO 氧化为NO2,再与H2O 和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收,可同时脱硫脱硝;第(2)类是在催化或非催化条件下,用NH3、C 等还原剂将NO x 还原为无害N2的方法;第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NO x 分子,使其化学键断裂分解为O2 和N2的方法。 液体吸收NO x 的方法较多,应用也较广。NO x 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。由于NO 极难溶于水或碱溶液,因而湿法脱硝 效率一般不很高。于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高NO 的净化效果。与干法相比,湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点,有些方法还能回收NO x,具有一定的经济效益。缺点是净化效果差。

吸附法脱除NO x,常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等,兼有催化的性能,能将废气中的NO 催化氧化为NO2,然后可用水或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高,且能回收NO x,但因吸附容量小,吸附剂用量多,设备庞大,再生频繁等原因,应用不广泛。 总的看来,目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收法两类。这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主,前者可以将废气中的NO x 排放浓度降至较低水平,但消耗大量NH3,有的还消耗燃料气,经济亏损大;后者可回收NO x 为硝酸盐和亚硝酸盐,有一定经济效益,但净化效率不高,不能把NO x 降至较低水平。因此,要找到一种或几种技术上可行、经济上合理、适合中国国情的脱硝技术,还需作出更大的努力。 催化还原法 催化还原法分为选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法两类。非选择性催化还原法是在一定温度和催化剂(一般为贵金属Pt、Pd 等)作用下,废气中的NO2和NO 被还原剂(H2、CO2、CH4)及其他低碳氢化合物等燃料气)还原为N2,同时还原剂还与废气中O2作用生成H2O 和CO2。反应过程放出大量热能。该法燃料耗量大,需贵金属作催化剂,还需设置热回收装置,投资大,国内未见使用,国外也逐渐被淘汰,多改用选择性催化还原法。 选择性催化还原法(SCR) 该法用NH3做还原剂,加入氨至烟气中,NOx在300~400 ℃的催化剂

如何降低烟气中氮氧化物的含量

1 重要性和产生的原因 氮氧化物(NOX)是锅炉排放气体中的有害物之一。燃煤锅炉在1996年国家要求控制在650mg/m3,而2004年第3时段排放标准进一步提高要求控制在450 mg/m3;所以对于我们燃煤机组的火电厂热电厂减少NOX的排放迫在眉睫。 在燃烧过程中, NOX生成的途径有3条: 1)热力型NOX:是空气中氮在高温(1 400℃以上)下氧化产生; 2)快速型NOX:是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx; 3)燃料型NOX:是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx,称为燃料型NOx。 2 降低的方法 对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOX 的生成机会。 1)在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOX含量较多,快速型NOX极少。燃料型NOX是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOX,燃料中氮并非全部转变为NOX,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOX排放总量,可采取: (1)减少燃烧的过量空气系数; (2)控制燃料与空气的前期混合; (3)提高入炉的局部燃料浓度。 2)热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOX,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取 : (1)减少燃烧最高温度区域范围; (2)降低锅炉燃烧的峰值温度; (3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成: (1)低过量空气燃烧

氧化还原反应难题

氧化还原反应难题

作者: 日期: 2

氧化还原反应难题 1 对于反应:14CuSO^ 5FeS + 12HO====7CS+ 5FeSQ+ 12HSO 下列各项判断正确的是()A. 反应中的氧化剂只有CuSO B. 7 mol CuSO 4能氧化5 mol —1价的硫 C. 被氧化的硫和被还原的硫物质的量之比是 3 : 7 D. FeS2既是氧化剂,又是还原剂 1. 高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应: KMnO+ HBr Br? + MnBr+KBr+H k O其中还原剂是_______ 。若消耗0.1 mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是_______ mol。 2. 根据例题反应,P+ CuSO+ HO CuP J + HPO+ H b SQ 试求31.0 g磷做氧化剂时,所能氧化的磷的质量。 3. 用热的稀HNO与适量的Fe粉反应,反应后溶液中加入 KSCN(aq不显红色,收集到标准状况下的N2O气体4.48 L,试求被氧化Fe粉的质量。 4. 三氟化溴溶于水可发生如下反应: BrF3+ HO HBrO + Br? + HF+ Q f (1)其中发生自身氧化还原反应的物质是__________________ ; ⑵当有5.0 mol水参加反应时,由水还原的BrF3的物质的量为 ____________ 由BrF3还原的BrF3的物质的量为_____________ ; ⑶当有5.0 mol水作还原剂参加化学反应时,由水还原的BrF3的物质的量为_____________ 由BrF3还原的BrF3的物质的量为________

⑷当有5.0 mol水未参加氧化还原反应时,由水还原的BrF3的物质的量为____________ 由BrF3还原的BrF3的物质的量为 ______________ 2

高考化学氧化还原反应

第5讲氧化还原反应 基础题组 1.(2018河北保定模拟)在下列变化:①大气固氮,②硝酸银分解,③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列正确的是() A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①② 2.(2018山东济南模拟)下列四个反应(已配平,条件略),从氧化还原反应的角度分析,酸所体现的性质与其他三者有所不同的是() A.MnO 2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O B.Ag+2HNO 3(浓)AgNO3+NO2↑+H2O C.C+2H 2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O D.3Fe 3O4+28HNO3(浓)9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O 3.(2017山西五校联考四)将几滴KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色。将该红色溶液分为两份:①一份中加入适量KMnO4溶液,红色褪去;②另一份中通入SO2,红色也褪去。下列推测肯定不正确的是() A.SCN-在适当条件下可被氧化为(SCN)2 B.①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化

C.②中红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原为Fe2+ D.②中红色褪去的原因是SO2将SCN-还原 4.(2017辽宁大连双基检测)根据表中信息判断,下列说法不正确的是() A.第①组反应的其余产物为H2O和O2 B.第②组反应从产物可以得出还原性:Fe2+>Br- C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子数为2N A D.氧化性由强到弱的顺序为Mn->Cl2>Fe3+>Br2 5.(2017辽宁大连双基检测)将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应的是()

NOx的治理方法

NOx的治理方法 3.1液体吸收法 此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理,除去NOx废气。此方法设备简单、费用低、效果好,故被化工行业广泛采用,现在主要的方法有: 3.1.1 碱液吸收法比较各种碱液的吸收效果,以NaOH作为吸收液效果最好,但考虑到价格、来源、操作难易以及吸收效率等因素,工业上应用最多的吸收液是Na2CO3。 3.1.2仲辛醇吸收法此法采用蓖麻油裂解的副产物—仲辛醇作为吸收液处理NOx尾气。仲辛醇不但能有效地吸收NOx,且自身被氧化成一系列的中间产物,该系列中间产物可以氧化得到重要的化工原料己酸。吸收过程中,NOx有一小部分被还原成NH3,大部分被还原成N2。 3.1.3 磷酸三丁酯(TBP)吸收法此法先将NOx中NO全部转化为NO2后在喷淋吸收塔内进行逆流吸收,以TBP为吸收剂,在吸收NOx 后形成配合物TBP·NOx,其吸收率高达98%以上,配合物TBP·NOx与芳香醇(α–醇酸醋)反应能回收得到TBP,回收率高达99.2%,且NOx几乎全部被还原成氮气,不会产生二次污染。 3.1.4 尿素溶液吸收法应用尿素作为氮氧化物的吸收剂,其主要的反应为: NO+NO2?N2O3;N2O3+H2O?2HNO2; (NH2)2CO+2HNO2?CO2+2N2+3H2O 此法运行费用低,吸收效果好,不产生二次污染。然而,只用尿素溶液吸收,尾气中氮氧化物浓度仍高达0.06%-0.08%。为进一步提高净化效率,用弱酸性尿素水溶液吸收,通常可以加硫酸、硝酸、盐酸或者醋酸。吸收液的温度控制在30℃~90℃, pH 值在1~3之间,吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。 3.1.5 吸收还原法该法是用含二价铁螯合物的碳酸钠溶液洗涤烟气。其主要反应为: Na2CO3+SO2?Na2SO3+CO2 NO+Fe·EDTA?Fe·EDTA·NO Na2SO3+ Fe·EDTA·NO? Fe·EDTA +Na2SO4+1/2N2 SO2和NOx经反应后生成Na2SO4,并放出氮气,净化效率可达90%,其产物还可利用。 3.2固体吸附法 固体吸附法主要包括分子筛法、泥煤法、硅胶法和活性炭法。 3.2.1分子筛法常用的分子筛主要有丝光沸石Na2Al2Si10O24·7H2O。该物质对NOx有较高的吸附能力,在有氧条件下,能够将NO氧化为NO2加以吸附。 3.2.2泥煤法国外采用泥煤作为吸附剂来处理NOx废气,吸附NOx后的泥煤,可直接用作肥料不必再生,

2019高考化学氧化还原反应

一、 一、氧化还原反应中的基本概念1.氧化还原反应的特征及本质 (1)特征:有元素的化合价变化; (2)本质:有电子的转移(得失或偏移)。 2.氧化还原反应中的基本概念 (1)氧化剂与还原剂 氧化剂:在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。 还原剂:在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。 注意:氧化剂与还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质,如氯气与水反应时,氯气既是氧化 剂也是还原剂。 (2)氧化反应与还原反应 氧化反应:失去电子(或元素化合价升高)的反应叫氧化反应。 还原反应:得到电子(或元素化合价降低)的反应叫还原反应。 (3)氧化性与还原性氧化性:物质得到电子的性质叫氧化性,氧化剂具有氧化性。 还原性:物质失去电子的性质叫还原性,还原剂具有还原性。 注意:1.元素的化合价处于该元素中间价态的物质一般既具有氧化性又具有还原性,如SO 2中的硫元素处于其中间价态,所以SO 2既具有氧化性,又具有还原性。 2.具有氧化性,能得电子,不一定是氧化剂,反之,具有还原性也不一定是还原剂。 (4)氧化产物与还原产物 氧化产物:还原剂失去电子后生成的对应产物。 还原产物:氧化剂得到电子后生成的对应产物。 注意:在氧化还原反应中,某些产物可能既是氧化产物又是还原产物,如碳与氧气反应生成的二氧化碳既是氧化产物又是还原产物。 3.用双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系 三梦

概括为升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。 二、氧化还原反应的基本规律 1.守恒规律 (1)内容。 ①质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。 ②电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。 ③电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。 (2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解Na 2SO 4 溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:Cu 2+~2e ?~H 2~2OH ?。2.价态律 当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有还原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。如:浓H 2SO 4中的S 只具有氧化性,H 2S 中的S 只具有还原性,单质S 既具有氧化性又具有还原性。 3.强弱规律 在氧化还原反应中,强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeCl 3+2KI===2FeCl 2+2KCl+I 2可知,FeCl 3的氧化性比I 2强,KI 的还原性比FeCl 2强。 一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越强。如氧化性:浓H 2SO 4>SO 2(H 2SO 3)>S ;还原性:H 2S>S>SO 2。 在金属活动性顺序表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子(铁指Fe 2+)的氧化性逐渐增强。 三梦

还原NOx的各种处理方法

3.1 选择性催化还原法(SCR法) 此法的原理为:使用适当的催化剂,在一定温度下以氨作为催化反应的还原剂,使氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸汽。反应式如下: 4NO + 4NH3 + O2 =4N2 + 6H2O 8NH3 + 6NO2 =7N2 + 2H2O 催化剂不同,反应所需温度也不一样。以二氧化钛为载体的钯、铂催化剂,所需的反应温度为300~400℃,而以焦炭为催化剂,反应温度为100~150℃。此法具有净化率高(可达85 %以上),工艺设备紧凑,运行可靠,氮气放空,无二次污染等特点,但此法存在投资与运行费用(投资费用80美元/ kW)较高,消耗氨液,氮氧化物不能回收等不足之处。若在联合SCR/ VOC(易挥发的有机化合物)催化系统中,气流将首先通过一种氧化催化剂将VOC转化成CO2 和H2O。该法NOx脱除率可达99.0 %。 3.2 非催化选择性还原性(SNCR法) 该法原理同SCR法,由于没有催化剂的帮助,反应所需温度较高,为900~1200℃。反应式为 4NH3 十6NO→5N2 十6H2O 由于反应温度高,此法要控制好反应温度,以免氨被氧化成氮氧化物。此法的净化率为50 %~60 %,其特点是不需催化剂,旧设备改造少,投资较SCR法小(投资费用15美元/ kW)。但氨液消耗量较SCR法多。近来研究用尿素代替NH3作为还原剂,使得操作系统更加安全可靠,而不必担心因NH3的泄漏造成新污染。 3.3 催化助热燃烧技术 催化助热燃烧技术是采用催化剂使燃烧火焰温度从l800~2000℃降低到 1 500℃左右,从而显著地阻止了NOx的生成。这是针对含氮少的气体燃烧的燃烧法,可有效降低NOx 的排放。 NOx的催化脱除研究有氨选择性催化还原法,贵金属、金属氧化物和分子筛催化分解法,烃选择性还原法,活性炭为载体和还原剂催化还原法,CO脱除法,紫外光作用下气相光催化氧化法,而各种催化剂的研究是当今重点[5]。 目前,国内外已开发了多种脱硝工艺,评价各种工艺应从氮氧化物净化率、装置成本、运行费用以及副产物处理和二次污染等多方面综合评价。在这方面,国外技术开发较早,已积累了丰富经验,适当引进国外技术是必要的,但最终必须实现国产化[6]。 参考文献 [1] 刘圣勇,袁超,蒋国良,岳建芝,孙金华。全球性大气污染的现状及对策。河南农业大学学报,2003. [2] 刘圣勇,袁超,蒋国良,岳建芝,孙金华. 全球性大气污染的现状及对策. 河南农业大学学报, 2003. [3] 彭会清,胡海祥,赵根成,田爱堂。烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述。广西电力, 2003. [4] 何志桥,王家德,陈建孟。生物法处理NOx 废气的研究进展。环境污染治理技术与设备,2002. [5] 李定邦,刘兆辅,张大年。节能型光解法废气脱硫脱硝技术研究。化学世界,2002.

浅谈高考化学中的氧化还原反应

浅谈高考化学中的氧化还原反应 浙江省绍兴县职业教育中心王国栋 摘要: 氧化还原反应历来是高考化学中每年必考的题目, 本文就是对氧化还原反应做简要分析. 关键词: 氧化还原反应是中学化学的重要理论,在高考理科综合卷中占有一定的比例。这一章在新教材中的位置变动是新教材的重要变化之一,也是许多教师对新教材不太适应的原因之一。该内容安排在新教材第一章,便于初高中衔接教学,但由于新高一学生的化学基础比较薄弱,深入学习这两部分内容的条件还不具备,所以多数学校只作了初步的介绍,不可能一步到位。但经过了近一年的高中阶段的学习,学生已基本具备了深入学习这两部分内容所必须具备的元素化合物知识,在这个时候能进行氧化还原反应的复习,对帮助学生深化理论知识,并以理论为载体整理和强化前阶段所学元素化合物知识很有必要,也很及时。在复习过程中,不能把原来新课的知识简单重复,而应在充分复习原有基础知识的基础上,进行适当的加深和拓展,并帮助学生进行知识的归纳和总结。下面分别谈谈我对氧化还原反应的看法: 氧化还原反应的分类: 氧化还原反应的分类方法有:按元素间的作用分为不同物质中不同元素间的氧化还原、不同物质中同种元素不同价态间的氧化还原、同种物质中不同元素间的氧化还原,同种物质中同种元素的自身氧化还原等。按反应微粒可分为分子与分子、分子与原子、分子与离子、原子与原子、原子与离子、离子与离子等类的氧化还原。 氧化还原反应的一些基本规律: 一、守恒规律 氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式。 运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法是:氧化剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值。 二、岐化规律 同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。岐化反应化合价的特点是:某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。歧化反应是自身氧化还原反应的一种,常用于判断某种元素的化合价高低以及有关氧化还原反应方程式的计算。 三、归中规律 同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中反应,也称“反歧化反应”。常用于方程式的书写,当有中间价态时,才可能发生,否则不反应,如不反应,可用浓干燥。 四、不交叉规律 同一种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价要降低,低价要升高,它们最多变为同一价态,不可能发生交叉现象。这一规律常用于量的关系的确定,标明电子转移的方向与数目等。 五、强弱规律 氧化还原反应若能进行,一般为较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

氮氧化物废气的处理

字号:小|中|大 文章出处:责任编辑:作者:人气:691发表时间:2015-11-23 08:34:00 摘要:氮氧化物是主要的大气污染物之一,本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 前言氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物 ,包括有 N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5,通常用分子式NOx 来统一表示。大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在。NOx的危害早已被人们所认识到 ,主要体现在: (1)氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 (2)氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 (3)在的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 (4)氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 (5)氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。 氮氧化物的来源:天然(5×108t/a):自然界细菌分解土壤和海洋中有机物而生成.人类活动(5×107t/a): 1. 工业污染主要是由于在工业生产过程中(特别是在石油化工企业)燃烧化石燃料而产生的,它主要包括二部分:一是在工艺生产过程中排放的泄漏的气体污染物,如化工厂及煤制气厂; 二是在工业生产用的各种锅炉、窑炉排放的污染物; 2. 生活污染主要是指城镇居民、机关和服务性行业,因做饭、取暖、沐浴等生活需要,燃烧矿物质燃料而向大气排放的氮氧化合物等污染物质,是大气污染的有害气体产生的主要来源之一 3. 交通污染主要来自两个方面:?一是汽车、火车、轮船和飞机等交通工具在运动过程中排放的一氧化碳、氮氧化合物等; ?二是在原料运输过程中.由于某些原料的泄漏及直接向空排放而造成的污染

相关文档
最新文档