大气主要污染物——氮氧化物
目前我国氮氧化物污染趋于严重,国家“十二五环保规划”明确指出氮氧化物将实行排放总量控制。2019年浙江大学岳涛博士等人在《环境科学》发布的研究成果表明中国氮氧化物排放量至2020年可达1.97×107 t,至2030年排放量将达到3.54×107 t,在政策背景下可控制在2.04×107 t~2.46×107 t。氮的氧化物种类较多,造成环境污染的主要是NO、NO2,环境科学中合称氮氧化物,以NOx表示。
主要污染:
①NO可引起高铁血红蛋白血病。NO2可引发阻塞性支气管炎、肺水肿。
②酸雨:在温度较高或有云雾存在时,NO2与水作用形成HNO3;特别是NO2与SO2共存时,二者相互催化形成HNO3更快。
③光化学烟雾:NOx与CxHy经紫外线照射形成光化学烟雾。
④破坏臭氧层:高空中的NOx与平流层中的O3发生反应,氮氧化物也是消耗O3的一个重要因素。
主要污染源:
①天然排放的NOx:主要来自于土壤、海洋中有机体的分解,属于自然界中氮的循环过程。
②化石燃料的燃烧、机动车、飞机、内燃机、工业窑炉的燃烧。
③生产、使用硝酸的尾气排放:硝酸厂、氮肥厂、金属冶炼厂尾气排放。
④植物体焚烧。
各种燃料燃烧产生氮氧化物的量:1 t石油——9.1~12.3 kg,1 t煤——8~9 kg,1 t天然气——6.35 kg。
防治措施:
①推广使用清洁燃料
②电厂、燃料锅炉烟气脱硝处理
③机动车尾气净化
④禁止秸杆焚烧
工业中主要使用选择性催化还原法(SCR)和催化还原法(SNCR)等。用氢气、氨气、尿素等与氮的氧化物反应生成N2和H2O,从而达到无污染排放。
【命题架构】
1.(原理解析:氧化还原方向)
氮氧化物(NOx)是主要大气污染物,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题,以下为NOx的几种净化方案。根据要求回答下列问题。
(1)不少汽车都安装尾气净化装置(净化过程如图所示),净化过程中的还原剂为________。
(2)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为________ mol。
(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:________________________________
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答案 (1)CO、CxHy (2) (3)2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O