Question

氮的氧化物和硫的氧化物是主要的大气污染物，烟气脱硫脱硝是环境治理的热点问题。回答下列问题：

（1）目前柴油汽车都用尿素水解液消除汽车尾气中的NO，水解液中的NH₃将NO还原为无害的物质。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___。

（2）KMnO₄/CaCO₃浆液可协同脱硫，在反应中MnO₄^－被还原为MnO₄^2－。

①KMnO₄脱硫(SO₂)的离子方程式为___。

②加入CaCO₃的作用是___。

③KMnO₄/CaCO₃浆液中KMnO₄与CaCO₃最合适的物质的量之比为___。

（3）利用NaClO₂/H₂O₂酸性复合吸收剂可同时对NO、SO₂进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H₂O₂)/n(NaClO₂)、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示：

图a和图b中可知脱硫脱硝最佳条件是___。图b中SO₂的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH>5.5时反而减小，请解释NO去除率减小的可能原因是___。

Answer

2:3 SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋ 消耗脱硫过程中的氢离子，有利于平衡正向移动 1:1 n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0 可能NO的还原性减弱或则可能是NaClO2、H2O2的氧化性减弱

【解析】

⑴根据氧化还原反应得出氧化剂和还原剂的比例关系。

⑵根据氧化还原反应原理写离子方程式，生成的氢离子和碳酸钙反应，消耗氢离子，利于平衡正向移动，根据比例关系得出高锰酸钾和碳酸钙的比例。

⑶根据图像信息得出脱硫脱硝最佳条件，用氧化还原反应的强弱随pH变化的影响分析减弱的原因。

⑴水解液中的NH3将NO还原为无害的物质氮气，根据氧化还原反应原理，氨气化合价升高3个价态，为还原剂，NO化合价降低2个价态，为氧化剂，根据升降守恒配平原理，因此氨气前配2，NO前面配系数3，因此该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3，故答案为：2:3。

⑵①KMnO4脱硫(SO2)反应生成锰酸根和硫酸根，离子方程式为SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋，故答案为：SO2 ＋2MnO4－＋2H2O === SO42－ ＋ 2MnO42－ ＋ 4H＋。

②反应过程中生成了硫酸，加入CaCO3的作用是消耗脱硫过程中的氢离子，有利于平衡正向移动，故答案为：消耗脱硫过程中的氢离子，有利于平衡正向移动。

③2molKMnO4反应生成4mol氢离子，4mol氢离子消耗2mol碳酸钙，因此CaCO3浆液中KMnO4与CaCO3最合适的物质的量之比为1:1，故答案为1:1。

⑶根据图中的转化率和去除率关系，可知脱硫脱硝最佳条件是n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0；NO在pH>5.5时可能NO的还原性减弱或则可能是NaClO2、H2O2的氧化性减弱，故答案为：n(H2O2)：n(NaClO2) = 6:1，pH值在5.5—6.0；可能NO的还原性减弱或则可能是NaClO2、H2O2的氧化性减弱。