SO2和NOx都是大氣污染物。(1)利用氨水可以將SO2和NO2吸收，原理如下圖所示：NO2被吸收的離子方程式...

問題詳情：

SO2 和 NOx 都是大氣污染物。

(1)利用氨水可以將 SO2 和 NO2 吸收，原理如下圖所示：

NO2 被吸收的離子方程式是__________________。

(2)濕法吸收工業尾氣中的NO2，常選用純鹼溶液，將NO2轉化為兩種氮元素的常見含氧*鹽，其反應的離子方程式是(已知**HNO2＞H2CO3)______________。

(3)用高能電子束激活煙氣(主要成分是SO2、NO2、H2O等)，會產生O3等強氧化*微粒。煙氣經下列過程可獲得化肥。

該化肥中含有的離子是、___________(填離子符號)。

(4)SCR 和 NSR 技術可有效降低柴油發動機在空氣過量條件下的 NOx 排放。

I．SCR(選擇*催化還原)工作原理：

①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為 NH3 和 CO2，該反應的化學方程式是________________。

②反應器中 NH3 還原 NO2 的化學方程式是_________________。

③當燃油中含硫量較高時，尾氣中 SO2 在 O2 作用下會形成(NH4)2SO4，使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH4)2SO4 的形成_____________________。

II．NSR(NOx 儲存還原)工作原理：NOx 的儲存和還原在不同時段交替進行，如下圖所示。

①通過 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互轉化實現 NOx 的儲存和還原。儲存 NOx 的物質是___________________，生成 Ba(NO3)2 的化學方程式是 _______________。

②用 H2 模擬尾氣中還原*氣體研究了 Ba(NO3)2 的催化還原過程，該過程分兩步進行，下圖表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關係。第一步反應消耗的H2 與 Ba(NO3)2 的物質的量之比是___________。

③還原過程中，有時會產生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發現笑氣的產生與 NO 有關。在有氧氣條件下 15NO 與 NH3 以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是 15N1.5N0.5O。將該反應的化學方程式補充完整：_____________   _________15N1.5N0.5O+________H2O

【回答】

2NO2+4=N2+4+4H+    +2NO2=++CO2    、    CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑    8NH3+6NO27N2+12H2O    2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4    BaO    2BaO+4NO+3O2=2Ba(NO3)2    8:1    1215NO+4NH3+O2    8    6   

【解析】

(1) 根據流程圖信息NO2被吸收時反應物為NO2、NH4HSO3，生成物有氮氣，據此依據氧化還原反應的得失電子守恆、原子守恆和電荷守恆書寫離子反應方程式；

(2) 純鹼溶液，將NO2轉化為兩種氮元素的常見含氧*鹽，結合原子守恆和氧化還原反應電子守恆分析反應生成**鹽和亞**鹽；

(3) 用高能電子束激活煙氣(主要成分是SO2、NO2、H2O等)，會產生O3等強氧化*微粒，O3與煙氣中的SO2、NO2、H2O反應生成的H2SO4和HNO3與注入的NH3反應，生成化肥硫銨和*銨；

(4) I．先判斷反應物和生成物，再結合電子守恆和原子守恆書寫有關反應方程式；

II．①由圖可知儲存NOx的物質是BaO；

②第一步反應中H2被氧化生成水，*元素化合價由0價升高到+1價，Ba(NO3)2的N元素化合價由+5價降低到-3價，生成氨氣，結合得失電子數目相等計算；

③在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是15N1.5N0.5O，由N元素守恆可知15NO與NH3應為3：1，結合電子得失相等配平。

【詳解】

(1) NO2被吸收時，反應物為NO2、NH4HSO3，二氧化氮中氮元素為+4價，生成物有氮氣，所以亞硫**根離子中硫被氧化成硫*根離子，根據得失電子守恆、原子守恆和電荷守恆，反應的離子方程式為2NO2+4=N2+4+4H+；

(2) 純鹼溶液，將NO2轉化為兩種氮元素的常見含氧*鹽，結合原子守恆和氧化還原反應電子守恆分析反應生成**鹽和亞**鹽，反應的離子方程式為：+2NO2=++CO2；

(3) 用高能電子束激活煙氣(主要成分是SO2、NO2、H2O等)，會產生O3等強氧化*微粒，O3與煙氣中的SO2、NO2、H2O反應生成的H2SO4和HNO3與加入的NH3發生如下反應：H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4、HNO3+NH3 =NH4NO3，該化肥中含有的離子是、、；

 (4) I．①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2，反應物為尿素和水，生成物為氨氣和二氧化碳，根據原子守恆，反應的化學方程式為：CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑；

②NH3在催化劑作用下還原NO2生成氮氣和水，根據得失電子守恆和原子守恆，反應的化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O；

③SO2在O2作用下與NH3、H2O反應形成(NH4)2SO4，此反應中SO2是還原劑，氧氣是氧化劑，根據得失電子守恆和原子守恆，反應的化學方程式為2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4；

II．①由圖示可知BaO和NOx反應生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再還原為N2，則儲存NOx的物質為BaO；儲存時，氧化鋇、一氧化氮和氧氣反應生成 Ba(NO3)2的化學方程式是2BaO+4NO+3O2=2Ba(NO3)2；

②第一步反應中H2被氧化生成水，H元素的化合價由0價升高到+1價，Ba(NO3)2的N元素化合價由+5價降低到-3價，生成氨氣，則1molBa(NO3)2生成氨氣得到16mol電子，參加反應的*氣的物質的量為mol=8mol，則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質的量之比是8:1；

③在有氧氣條件下15NO 與 NH3以一定比例反應時，得到的笑氣幾乎都是15N1.5N0.5O，由N元素守恆可知15NO與NH3應為3：1，1mol 15NO被還原得到1mol電子，若有3mol15NO參與反應，則3mol15NO被還原得到3mol電子，1molNH3被氧化失去4mol電子，根據電子守恆，參與反應的O2為0.25mol，即15NO、NH3、O2物質的量之比為3mol：1mol：0.25mol=12:4:1，可知反應的化學方程式為1215NO+4NH3+O2815N1.5N0.5O +6H2O。

【點睛】

配平氧化還原反應的一般步驟：①標好價：正確標出反應前後化合價有變化的元素的化合價；②列變化：列出元素化合價升高和降低的數值；③求總數：求元素化合價升高數和降低數的總數，確定氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的化學計量數；④配係數：用觀察法配平其他各物質的化學計量數；⑤細檢查：利用“守恆”三原則(即質量守恆、得失電子守恆、電荷守恆)，逐項檢查配平的方程式是否正確。

知識點：氧化還原反應

題型：綜合題