【題目】某科技小組利用NaClO, NaClO2復(fù)合吸收劑研究煙氣脫硫脫硝技術(shù).

(1)隨著pH值的增大,煙氣脫硫和脫硝效率均呈下降趨勢,可能的原因是_________。

(2)若其他條件不變,改變脫硫脫硝溫度對脫除效率的影響如下圖所示:

隨著溫度的升高,脫硫和脫硝的效率先緩慢增加,后逐漸下降,分析可能原因有____、_____。

(3)在脫硫脫硝過程中存在ClO2、ClO2-和ClO3-,它們的含量可采用連續(xù)碘量滴定法測定。已知:碘量法的癮定反應(yīng)為I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。

實(shí)驗(yàn)方法:取VmL試樣,控制溶液pH,加入20%的碘化鉀溶液4mL,暗處放置5分鐘后,用0.01mol/LNa2S2O3溶液滴定,淀粉作指示劑,記錄消耗Na2S2O3溶液體積。三次實(shí)驗(yàn)的溶液pH、反應(yīng)及消耗Na2S2O3溶液的體積見下表:

實(shí)驗(yàn)

pH

反應(yīng)

Na2S2O3溶液體積/mL

pH=7.0

2C1O2+2I-=I2+2ClO2-

V1

pH=4.0

ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O

V2

pH<0.1

ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O

2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O

ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O

V3

注:實(shí)驗(yàn)②控制pH前先鼓入氮?dú)庖猿lO2。

計算試樣中ClO3-的濃度為多少mg/L(寫出計算過程,用含V1、V2、V3、V的代數(shù)式表示)_____.

【答案】 吸收液的氧化性隨著pH的增加而降低 溫度升高反應(yīng)速率增大或溫度升高能提高吸收液的氧化能力 溫度過高會使氣體的溶解度降低 三次滴定消耗的S2O32-的物質(zhì)的量依次為10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由實(shí)驗(yàn)①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由實(shí)驗(yàn)②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由實(shí)驗(yàn)③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

實(shí)驗(yàn)③中測定ClO3-需要S2O32-的物質(zhì)的量為(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2) mol

由ClO3-——3I2——6S2O32-可知:

n(ClO3-)=1/6(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2)mol

試樣中ClO3-的濃度為

【解析】(1)NaClO和NaClO2,在酸性條件下的氧化性較強(qiáng),脫硫和脫硝的效率高,隨著pH值的增大,NaClO和NaClO2的氧化性減弱,導(dǎo)致煙氣脫硫和脫硝效率均呈下降趨勢。答案為:吸收液的氧化性隨著pH的增加而降低。

(2)升高溫度可加快反應(yīng)速率,提高吸收液的氧化能力,從而導(dǎo)致脫硫和脫硝的效率增加,但溫度過高會使氣體的溶解度降低,吸收液的氧化能力減弱,從而使脫硫和脫硝的效率減小。答案為:溫度升高反應(yīng)速率增大或溫度升高能提高吸收液的氧化能力、溫度過高會使氣體的溶解度降低

(3) 由實(shí)驗(yàn)①可知ClO2消耗Na2S2O3溶液的體積,由實(shí)驗(yàn)②可知ClO2-消耗Na2S2O3溶液的體積,由實(shí)驗(yàn)③消耗Na2S2O3溶液的總體積減去實(shí)驗(yàn)①和②消耗Na2S2O3溶液的體積,就可求得ClO3-消耗Na2S2O3溶液的體積,從而可知ClO3-的物質(zhì)的量,并求出濃度。計算過程如下:

三次滴定消耗的S2O32-的物質(zhì)的量依次為10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由實(shí)驗(yàn)①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由實(shí)驗(yàn)②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由實(shí)驗(yàn)③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

實(shí)驗(yàn)③中測定ClO3-需要S2O32-的物質(zhì)的量為(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2) mol

由ClO3-——3I2——6S2O32-可知:

n(ClO3-)=1/6(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2)mol

試樣中ClO3-的濃度為

答案為三次滴定消耗的S2O32-的物質(zhì)的量依次為10-5V1mol、10-5V2mol、10-5V3mol

由實(shí)驗(yàn)①可知:2ClO2————I2————2S2O32-

10-5V1mol 10-5V1mol

由實(shí)驗(yàn)②可知:ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

由實(shí)驗(yàn)③可知; 2ClO2————5I2————10S2O32-

10-5V1mol 5×10-5V1mol

ClO2-————2I2————4S2O32-

2.5×10-6V2mol 10-5V2mol

實(shí)驗(yàn)③中測定ClO3-需要S2O32-的物質(zhì)的量為(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2) mol

由ClO3-——3I2——6S2O32-可知:n(ClO3-)=1/6(10-5V3-5×10-5V1-10-5V2)mol

試樣中ClO3-的濃度為

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②b點(diǎn)時溶液中c(H2N2O2)________c(N2O22-)。(填“>”“<”或“=”下同)

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