二氧化硫和氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物,治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。完成下列计算:(1)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是:烟气
题型:不详难度:来源:
二氧化硫和氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物,治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。 完成下列计算: (1)石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则理论上可得到_________吨石膏。 (2)用CH4催化还原NOx,主要产物为N2与CO2。现有1 L NOx(含NO2、NO),用CH4将其还原成N2,消耗同温同压下的CH4 0.4 L,则混合气体中NO2、NO的物质量之比为____。 (3)乙二酸(H2C2O4)的制备有如下反应: C6H12O6+18HNO3→3H2C2O4+18NO2↑+12H2O C6H12O6+6HNO3→3H2C2O4+6NO↑+6H2O 上述反应产生的NOx用氧气和水吸收后生成硝酸循环利用,若尾气NOx中n(NO2)︰n(NO)=2︰1,且NOx的吸收转化率为90%。每生产9 kg乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克? (4)用碱液吸收法处理某工业尾气(含NOx:NO、NO2和N2O4)的反应为: 2NO2 + 2NaOH→ NaNO2 + NaNO3 + H2O; NO + NO2 + 2NaOH→ 2NaNO2 + H2O。 当N2O4体积分数为0.2时,处理1mol该NOx,计算生成NaNO3和NaNO2的物质的量(x可作为已知条件使用)。 |
答案
(1)38.7 (3分) (2)3︰2 (3分) (3)3.6 (4分) (4)n(NaNO2)="(2.2-0.8x)" mol (2分); n(NaNO3)="(0.8x-1)" mol (2分) |
解析
试题分析:(1)根据硫元素守恒确定:300×2.5%×96%÷32×172=38.7t (2)根据电子守恒得:3n(NO)+n(NO2)= 8n(CH4) n(NO)+n(NO2)=1(单位用mol替代,方便计算) 2n(NO)+4n(NO2)= 8×0.4 n(NO)+n(NO2)=1 n(NO)=0.4mol n(NO2)=0.6mol 则混合气体中NO2、NO的物质量之比为3︰2 (3)根据上述要求每生产9 kg需要硝酸的量计算为: 1/2n(NO) + 1/6n(NO2)= n(H2C2O4)=9000÷90=100 n(NO) :n(NO2)=1:2 联立解得n(NO)=120mol n(NO2)=240mol 反应中气体损失10%,根据氮原子守恒知硝酸的量与气体的量相等,故应补充损失的量即可 (120+240)×63×10%÷63%=3600g=3.6kg (4)设NO有amol,NO2有bmol a+b=1-0.2=0.8 (a+2b)/(a+b)=x 解得a=1.6-0.8x b=0.8x-0.8 根据方程式:NO + NO2 + 2NaOH→ 2NaNO2 + H2O,代入NO的物质的量(a),计算求出NaNO2的物质的量=3.2-1.6x 此时剩余NO2的物质的量=0.4+b-a=0.4+0.8x-0.8-(1.6-0.8x)=1.6x-2 根据方程式:2NO2 + 2NaOH→ NaNO2 + NaNO3 + H2O,带入NO2剩余的物质的量,计算求出n(NaNO2)= n(NaNO3)=0.8x-1 故亚硝酸钠的总量为两个方程式产生的和="3.2-1.6x+0.8x-1=2.2-0.8" x |
举一反三
在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若它们的温度和密度均相同,试根据甲、乙的摩尔质量(M)关系,判断下列说法正确的是A.若M(甲)>M(乙),则气体体积:甲<乙 | B.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙 | C.若M(甲)>M(乙),则气体的摩尔体积:甲<乙 | D.若M(甲)<M(乙),则的分子数:甲<乙 |
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NA表示阿伏加德罗常数的值,常温下,抽去下图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是
A.反应前气体的总体积为0.448L | B.生成物中含有0.01NA个分子 | C.装置中氢元素的总质量为0.04g | D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01 NA个NH4+ |
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在200mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子。则该硫酸盐的物质的量浓度为(NA表示阿佛加德罗常数的值)A.1mol·L-1 | B.2.5 mol·L-1 | C.5 mol·L-1 | D.2 mol·L-1 |
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Al63Cu24Fe13是自然界中的一种天然准晶体,将相同质量的此准晶体分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应,产生气体的物质的量关系为A.n(盐酸)<n(稀硝酸)<n(烧碱) | B.n(烧碱)<n(盐酸)<n(稀硝酸) | C.n(烧碱)<n(稀硝酸)<n(盐酸) | D.n(稀硝酸)<n(烧碱)<n(盐酸) |
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在50mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100mL时测得c(NO3-)="3" mol·L-1。 (1)求稀释后的溶液的pH 。 (2)若生成的气体中NO2的物质的量为0.125 mol,则a= (3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下: NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O 若将上述的NO2和NO的混合气体通入2mol·L-1的NaOH恰好被吸收,求NaOH溶液的体积为 mL。生成的NaNO2为 mol。 (4)治理氮氧化物污染的另一种方法,可用氨氧混合气进行选择性催化还原处理。其主要反应原理如下: 4NO + 4NH3 + O24N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH37N2 + 12H2O 某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3(体积已折算至标准状况),其中NO与NO2物质的量比为4∶1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。 ①氨氧混合气的平均相对分子质量为 (精确到0.01)。 ②要处理5m3的尾气,需要氨氧混合气的体积为 L。 |
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