Question

防治環(huán)境污染是當前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一．二氧化硫和氮氧化物是大氣的主要污染物．
（1）將1.5mol SO₂用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后，假設硫元素不損失，理論上可得到______g石膏（CaSO₄?2H₂O）．
（2）用CH₄消除NO_x污染的化學方程式為：
CH₄+4NO→2N₂+CO₂+2H₂O；       CH₄+2NO₂→N₂+CO₂+2H₂O
現(xiàn)有11.2L NO₂、NO的混合氣體NO_x，將其還原為N₂，需要4.48L 的CH₄，則混合氣體中NO₂、NO的物質(zhì)的量分別為______．（體積都已換算為標準狀況）
（3）（1）常溫下用氧缺位鐵酸鋅ZnFe₂O_y可以消除NO_x污染，使NO_x轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂，同時ZnFe₂O_y轉(zhuǎn)變?yōu)閆nFe₂O₄．若2mol ZnFe₂O_y與足量NO₂可生成0.5mol N₂，則y=______．
（2）氧缺位鐵酸鋅ZnFe₂O_z化學式的氧化物形式為aZnO?bFeO?cFe₂O₃．已知1mol ZnFe₂O_z最多能使4.0L（標況）NO_1.4轉(zhuǎn)化為N₂．則上述氧化物形式的化學式可具體表示為______．
（4）低溫臭氧氧化脫硫脫硝技術可以同時吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫，反應原理是將NO_x氧化成N₂O₅，通過洗滌形成硝酸鹽，二氧化硫形成硫酸鹽．其主要反應如下：
NO+O₃→NO₂+O₂ …①
2NO₂+O₃→N₂O₅+O₂…②
N₂O₅+2NH₃+H₂O→2NH₄NO₃ …③
SO₂+O₃+2NH₃+H₂O→（NH₄）₂SO₄+O₂…④
某熱電廠煙氣中平均含NO_x4.5‰、SO₂ 9.0‰（體積分數(shù)），壓縮空氣經(jīng)臭氧發(fā)生器變成臭氧空氣，其中O₃濃度為90L/m³，臭氧空氣與加濕氨氣和煙氣混合反應．若

V(臭氧空氣)

V(煙氣)

流量比為y，請通過計算列出y與x的關系式．

Answer 1

（1）根據(jù)S元素守恒n（CaSO₄?2H₂O）=n（SO₂）=1.5mol，故石膏的質(zhì)量為1.5mol×172g/mol=258g，
故答案為：258；
（2）11.2L NO₂、NO的混合氣體的物質(zhì)的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5L，4.48L的CH₄的物質(zhì)的量為

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，令混合氣體中NO₂、NO的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.5 1 2 x+ 1 4 y=0.2

解得：x=0.3，y=0.2，
故答案為：0.3 mol、0.2 mol
（3）①2mol ZnFe₂O_y與足量NO₂可生成0.5mol N₂，則ZnFe₂O_y被還原為ZnFe₂O₄，令ZnFe₂O_y中鐵元素的化合價為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知2mol×2×（3-a）=0.5mol×2×4，解得a=2，化合價代數(shù)和為0，則2+2×2=2y，解得y=3，
故答案為：3；
②1molZnFe₂O_z最多能使4.0L（標況）NO_1.4轉(zhuǎn)化為N₂，則ZnFe₂O_z被還原為ZnFe₂O₄，令ZnFe₂O_z中鐵元素的化合價為b，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知1mol×2×（3-b）=

4L

22.4L/mol

×2.8，解得b=2.75，令+2Fe與+3價Fe的原子數(shù)目之比為m：n，根據(jù)平均化合價，則2m+3n=2.75m+2.75n，整理得m：n=1：3，氧化物化學式為aZnO?2FeO?3Fe₂O₃，化學式中n（Fe）=2n（Zn），故a=4，即氧缺位鐵酸鋅ZnFe₂O_z的氧化物形式為4ZnO?2FeO?3Fe₂O₃，故答案為：4ZnO?2FeO?3Fe₂O₃；
（4）由反應①②可知，O₃在氧化過程中都生成O₂，則NO_x與O₃在水蒸氣存在下反應時有如下關系：2NO_x+（5-2x）O₃+H₂O→2HNO₃+（5-2x）O₂，設煙氣為1m³，其中NOx為4.5L，SO₂為9L，則V（O₃）=90y，由反應④可知，與SO₂反應的O₃為9L，故與NO_x反應的O₃為（90y-9）L為，則：
2NO_x～（5-2x）O₃
 2       5-2x
4.5      90y-9
所以有2：4.5=（5-2x）：（90y-9），整理得y=0.025-0.05x
答：y與x的關系式為y=0.025-0.05x．