Question

【題目】霧霾含有大量的污染物SO2、NO，工業上變廢為寶利用工業尾氣獲得NH4NO3 產品的流程圖如下(Ce為鈰元素)：

（1）上述流程中循環使用的物質有__________。

（2）上述合成路線中用到15%～20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2），其水溶液具有弱堿性，顯堿性的原因：HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NH3++OH-，寫出足量乙醇胺吸收SO2的化學方程式__________。

（3）寫出吸收池Ⅲ中，酸性條件下NO轉化為NO3－的離子方程式為___________。

（4）向吸收池Ⅳ得到的HSO3﹣溶液中滴加少量CaCl2溶液，出現渾濁，pH降低，運用平衡移動原理解釋溶液pH降低的原因：_____________。（用離子方程式和簡要的文字說明）

（5）電解池Ⅴ可使Ce4+再生，裝置如下圖所示：

生成Ce4+從__________口（填字母）流出，寫出陰極的電極反應式________________________________。

（6）從氧化池Ⅵ中得到粗產品NH4NO3晶體，采用加熱蒸干的方法是否合理_______（填“是”或“否”），原因是_____________________（若合理，不填該空）。

Answer 1

【答案】 乙醇胺、Ce4+ 2HOCH2CH2NH2+H2O+SO2=(HOCH2CH2NH3) 2SO3 NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++ NO3-+ 4H+ HSO3-中存在電離平衡HSO3-H++SO32-，加入CaCl2溶液,Ca2++SO32-=CaSO3↓，電離平衡正向移動，c(H+)增大 a 2HSO3-+4H++4e-S2O32-+3H2O 否 NH4NO3高溫分解

【解析】吸收池1：2HOCH2CH2NH2+H2O+SO2=(HOCH2CH2NH3) 2SO3，吸收池2：受熱分解(HOCH2CH2NH3) 2SO3=2HOCH2CH2NH2+H2O+SO2=(HOCH2CH2NH3) 2SO3，CO2吸收同理，吸改池3：NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++ NO3-+ 4H+ ，吸收池4：OH―＋SO2=HSO3―，電解池Ⅴ回收硫：2HSO3-+4H++4e-S2O32-+3H2O ，同時再生Ce4+ ，物質循環使用。（1）上述流程中循環使用的物質有乙醇胺、Ce4+；（2）足量乙醇胺吸收SO2的化學方程式 2HOCH2CH2NH2+H2O+SO2=(HOCH2CH2NH3) 2SO3，（3）吸收池Ⅲ中，酸性條件下，在酸性環境下，NO和Ce4＋之間會發生氧化還原反應：NO轉化為NO3－的離子方程式為NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++ NO3-+ 4H+ ；（4）向吸收池Ⅳ得到的HSO3﹣溶液中滴加少量CaCl2溶液，出現渾濁，pH降低，運用平衡移動原理解釋溶液pH降低的原因：NaHSO3溶液中HSO3－的電離大于水解， HSO3-中存在電離平衡HSO3-H++SO32-，加入CaCl2溶液,Ca2++SO32-=CaSO3↓，電離平衡正向移動，c(H+)增大 ；（5）電解池Ⅴ可使Ce4+再生，生成Ce4+從 a 口（填字母）流出； 2HSO3-+4H++4e-S2O32-+3H2O （6）從氧化池Ⅵ中得到粗產品NH4NO3晶體，NH4NO3熱穩定性差，采用加熱蒸干的方法是否合理:“否”，原因是NH4NO3高溫分解。