Question

【題目】目前我國的火力發電機組絕大多數為燃煤機組,而以燃煤為主的電力生產所造成的環境污染是制約電力工業發展的一個重要因素,其中氮氧化物(NOx)是繼粉塵和二氧化硫之后燃煤電站環保治理的重點。

(1)燃煤煙氣脫硫的方法很多,如石灰石—石膏法、氨水法等。其中石灰石-石膏法脫硫的原理第一步是SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O,然后再將產物氧化制成石膏,寫出該反應的化學方程式: 。

(2)燃煤煙氣脫硝可采用氨(NH3)作為還原介質,在催化劑及氧氣存在的條件下,氮氧化物(NOx)與還原劑發生反應,生成無害的氮氣和水,寫出二氧化氮與氨反應的化學方程式: 。

(3)我國的環境空氣質量標準中對空氣中二氧化硫的最高濃度(單位體積的空氣中所含二氧化硫的質量)限值如下表所示:

濃度限值(mg·m-3)
一級標準	二級標準	三級標準
0.15	0.50	0.70

現有某化學興趣小組按圖所示的實驗裝置對某地空氣中二氧化硫含量進行測定:向試管中加入1.00 mL 1.00×10-3 mol·L-1碘水,加入適量水,再加入2~3滴淀粉溶液使溶液顯藍色,通過抽氣裝置緩慢抽氣,使空氣由導氣管進入試管與碘水充分反應,當溶液由藍色變為無色時,恰好完全反應(反應的化學方程式:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI),實驗過程中進入試管內的空氣的總體積為0.1 m3。請計算此空氣中二氧化硫的濃度為多少mg·m-3,并判斷二氧化硫的濃度級別為幾級。

Answer 1

【答案】(1)2CaSO3+O22CaSO4(若產物寫成2CaSO4·H2O、CaSO4·2H2O也可)

(2)6NO2+8NH37N2+12H2O

（3）三級

【解析】(1)石灰石-石膏法脫硫方法是石灰石煅燒提供CaO,進一步得到Ca(OH)2,吸收SO2生成CaSO3,CaSO3 被氧氣進一步氧化成CaSO4,得到石膏;(3)由反應:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI,得到n(SO2)=n(I2)=1.00×10-3L ×1.00×10-3 mol·L-1=10-6 mol,m(SO2)=10-6mol×64 g·mol-1×103 mg·g-1=0.064 mg,空氣中SO2濃度==0.64 mg·m-3,由于0.50 mg·m-3<0.64 mg·m-3<0.70 mg·m-3,此空氣中二氧化硫的濃度為三級。