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烟气脱硝条件探究学案姓名:_ 班级_一、 项目意义十九大提出美丽中国计划，指出“要像对待生命一样对待生态环境”，NOx对环境的危害逐渐成为一个严重的全球性问题，我国NOx污染形势也较为严峻。以烟气中NOx为载体，以NOx的测定与消除条件选择为学习任务，在任务完成中培育相关核心素养、树立环保意识，在今后行动中践行绿色发展，共同建设美丽中国。二、项目学习目标1.了解大气中NOx的来源、危害及相应政策、法规。2.学习烟气中NOx含量的测定方法。3.通过图表等信息，学习烟气脱硝的方法及条件选择。三、课前任务请通过互联网、图书馆等查找资料，完成下列问题：1.大气中NOx的来源有哪些？2.大气中的NOx有哪些危害？四、项目学习任务了解我国NOX的主要来源、危害及应对策略了解我国NOX的污染现状，及针对污染问题出台的相应的政策、法规。 学习任务一 烟气中NOX的含量测定思考：实验室能否直接测定烟气样品中NOx的含量？该如何测定？ 学习任务二 烟气脱硝的方法 思考：如何降低NOX的污染？从物质转换角度分析。 学习任务三 烟气中NOX的脱硝条件选择（1）催化剂的催化机理、V2O5/TiO2及温度选择 以NH3做还原剂、V2O5做催化剂的选择性催化还原（SCR技术）的脱硝原理： 4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O H0NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O H0 思考1：可能发生哪些副反应？ 思考2：工业上烟气脱硝应考虑哪些问题？ 哪些措施有利于提高脱硝率？V2O5催化剂催化机理为：思考3：哪一步反应决定脱硝速率？ 思考4：V2O5为何能提高反应速率？结合速率方程=kCNO1CNH30CO20（k为速率常数）进行解释。为扩大烟气与催化剂的接触面积，工业上以TiO2作为载体嵌入V2O5 ，并将催化剂制成波纹板、蜂窝等形状。当氨氮比为1.0，氧气体积分数为5%时，V2O5与TiO2的质量比制成的催化剂的脱硝率随温度变化情况如图（左） 思考5：应选择哪种质量比的催化剂？请说明理由。思考6：结合上面两图，应如何选择反应温度？选择的理由有哪些？（2）氨氮比的选择思考1：为使脱硝效果最好应如何选择氨氮比？能否进行解释？一定条件下平衡时N2和NO的体积分数随氨氮比的变化如下图思考2：氨氮比由较小值增大到1.0时，脱硝主要反应平衡如何移动？氨气的转化率如何变化？思考3：NO的体积分数为什么会程现先减小后增加的趋势？（3）氧气含量的选择在380，氨氮比为1.0时，脱硝率随氧气所占体积分数的变化情况如图思考1：氧气含量应如何选择？思考2：氧气含量过高可能引发什么后果？总结：SCR技术脱硝条件的选择五、课后作业：1.烟气中NOx含量的测定练习1：将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，用c molL1 NaOH标准溶液滴定至终点，重复三次， NaOH溶液平均消耗v mL。气样中NOx折合成NO的含量为_mgm3。练习2： 将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 molL1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 molL1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL。（1）NO被H2O2氧化为NO3的离子方程式是_。（2）滴定操作使用的玻璃仪器主要有_。（3）滴定过程中发生下列反应：3Fe2+NO3+4H+NO+3Fe3+2H2OCr2O72 + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3+7H2O则气样中NOx折合成NO2的含量为_mgm3。（4）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”）若缺少采样步骤，会使测试结果_。若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果_。2烟气（尾气）脱硝练习3：NOx是大气污染物之一，主要来源于工业烟气及汽车尾气等。除去NOx的方法统称为脱硝，一般有干法脱硝选择性催化剂法(SCR)、湿法脱硝等。请完成下列问题： (1)干法脱硝：SCR(选择性催化剂法)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO 排放。其工作原理如下：尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式为_。反应器中NH3 还原NO 的化学方程式为_。(2)湿法脱硝：采用NaClO2 溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K 下，向足量碱性NaClO2 溶液中通入含NO 的烟气，充分反应后，溶液中离子浓度的分析结果如下表：离子NO3-NO2-Cl-c/(mol L-1)2.010-41.010-41.7510-4NaClO2 溶液显碱性，用离子方程式解释原因_。依据表中数据，写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式_。练习4