為探索穩(wěn)定性ClO2溶液對氮氧化物(NOx)的處理效果,實驗過程如下:

已知:ClO2具有強氧化性,且氧化性隨著溶液的酸性增強而增強。ClO2和NaOH反應的化學方程式為:2ClO2+2NaOH═NaClO2+NaClO3+H2O。NaClO2對氮氧化物具有強吸收效果。
(1)“制氣”階段生成NaHSO4、NO和NO2。“制氣”反應的化學方程式為 2NaNO2+2H2SO4(濃)=2NaHSO4+NO↑+NO2↑+H2O2NaNO2+2H2SO4(濃)=2NaHSO4+NO↑+NO2↑+H2O。
(2)ClO2可以將NO氧化為NO2,并進一步將NO2氧化為HNO3,ClO2則被還原為Cl-。吸收時,ClO2溶液從吸收器頂部噴淋,氮氧化物從吸收器底部通入(如圖-1所示)。NOx的吸收率與吸收器內(nèi)碎瓷片填料的高度關系如圖-2所示。

①NO2和ClO2反應的離子方程式為 5NO2+3H2O+ClO2=5NO-3+6H++Cl-5NO2+3H2O+ClO2=5NO-3+6H++Cl-。
②隨著吸收器內(nèi)填料高度增加,NOx去除率增高的原因是 填料高度增加,使氣體和吸收液能夠充分接觸反應填料高度增加,使氣體和吸收液能夠充分接觸反應。
(3)通過加入鹽酸或NaOH調(diào)節(jié)ClO2溶液的pH,測得不同pH的ClO2溶液對NOx吸收率的影響如圖3所示。

①當pH小于7時,NOx吸收率隨pH增大而減小的原因是 當pH<7時,ClO2的氧化性隨pH增大而減弱,氧化氮氧化物的能力下降當pH<7時,ClO2的氧化性隨pH增大而減弱,氧化氮氧化物的能力下降。
②當pH大于7時,NOx吸收率隨pH增大而增大的原因是 當pH>7時,隨著pH增大,ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2和NaClO3的程度增大,NaClO2濃度增大,由于NaClO2對氮氧化物具有強吸收能力,導致吸收液對氮氧化物的吸收效率增高當pH>7時,隨著pH增大,ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2和NaClO3的程度增大,NaClO2濃度增大,由于NaClO2對氮氧化物具有強吸收能力,導致吸收液對氮氧化物的吸收效率增高。
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【答案】2NaNO2+2H2SO4(濃)=2NaHSO4+NO↑+NO2↑+H2O;5NO2+3H2O+ClO2=5+6H++Cl-;填料高度增加,使氣體和吸收液能夠充分接觸反應;當pH<7時,ClO2的氧化性隨pH增大而減弱,氧化氮氧化物的能力下降;當pH>7時,隨著pH增大,ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2和NaClO3的程度增大,NaClO2濃度增大,由于NaClO2對氮氧化物具有強吸收能力,導致吸收液對氮氧化物的吸收效率增高
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【解答】
【點評】
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