高考特训9　脱硫与脱氮（含答案）2026届高三化学一轮大单元复习

高考特训9　脱硫与脱氮
1. (2024·连云港期末)下表列出了五种燃煤烟气脱硫的方法。
方法Ⅰ 　　用Na2SO3溶液吸收SO2
方法Ⅱ 　　用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成S
方法Ⅲ 　　用 H2O2溶液吸收SO2
方法Ⅳ 　　用 NaClO碱性溶液吸收SO2
方法Ⅴ 　　石灰-石膏法吸收SO2
(1) 方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液通过______(填字母)可使吸收液再生。
A. 加热　　　　　 B. 加入适量NaOH　　　　　
C. 通入O2
(2) 方法Ⅱ中CO还原 SO2反应的化学方程式为__________________________________________。
(3) 方法Ⅲ在脱硫塔中进行，在脱硫的同时可得到产品硫酸。由于H2O2对热不稳定且硫酸浓度大也会导致其分解产生O2，需定时向脱硫塔中补充__________________。
(4) 方法Ⅳ按如图所示方式，将含有SO2烟气和NaClO碱性溶液通入反应釜。
① 该反应中的离子方程式为_______________________________________________________________ _______________。
② 反应釜中采用“气-液逆流”接触吸收法的优点是_______________________________________ ___________________________。
(5) 工业上方法Ⅴ的转化流程如下：
① 氧化塔内发生反应的化学方程式为______________________________________________________ ______________________________。
② 若用NaOH溶液代替Ca(OH)2悬浊液，增加了生产成本，但可以防止________________________ ________________________。
2. (2024·扬州期末)氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研究的热点课题。
(1) 氮氧化物大量排放对环境造成的影响有_______________________________________________ ___________________(写出一点)。
(2) 烟气中的NO经O3处理后更易被去除。NO与O3反应的化学方程式为NO＋O3===NO2＋O2。室温下，固定NO的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)和n(NO2) 随反应前n(O3)∶n(NO)的变化如图1所示。当n(O3)∶n(NO)＞1时，反应后NO2的物质的量减少，原因是___________________________________________________。
图1 　图2　 图3
(3) 某小组为验证NO与炽热的铜粉(红色)发生反应：2Cu＋2NO2CuO＋N2，设计如图2所示的方案：
① 能证明NO和Cu反应的实验现象是_______________________________________。
② 装置中每生成2.24 L(标准状况)N2，转移电子的物质的量是_________ mol。
③ 已知：酸性KMnO4溶液吸收NO后会生成Mn2＋、NO。写出烧杯中发生反应的离子方程式：
____________________________________________________________________________________。
(4) 某含Fe2＋化合物的溶液可吸收NO、NO2并使氮氧化物与Fe2＋化合物结合。用该溶液处理含NO、NO2的烟气，相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中氧气体积分数的关系如图3所示。
① 烟气中氧气的体积分数介于0～2%时，氧气体积分数增大有利于NO转化为NO2，该反应的化学方程式为_______________________________________。与NO相比，NO2更易被溶液吸收去除，原因是_______________________________________。
② 烟气中氧气的体积分数介于2%～8%时，随着O2体积分数的上升，氮氧化物去除率减小，原因是___________________________。
3. (2024·无锡期末)燃煤烟气中的SO2可用多种方法脱除。
Ⅰ：氧化还原脱除法
　图1
(1) 使用碘液脱除的反应机理如图1所示。
① SO2与I2反应的离子方程式为___________________________________________________________。
② 将H2SO4与I2分离的方法是____________________________________。
③ 该方案的优点是________________________________________________。
(2) 用NaClO碱性溶液催化脱除时，Ni2O3的催化机理如下：
(a) Ni2O3＋ClO－―→NiO2＋Cl－；
(b) NiO2＋ClO－―→[O]＋Cl－＋Ni2O3 ；
(c) SO2＋[O]＋H2O＋OH－―→SO＋H2O
① 活性氧[O]具有极强氧化性的原因是__________________________________________________。
② NaClO碱性溶液脱除SO2的总反应的离子方程式是___________________________________ ___________________________________________。
Ⅱ：碱液脱除法
(3) 用Na2CO3溶液、氨水脱除SO2。已知25 ℃时，含硫物种(即水溶液中H2SO3、HSO、SO)随pH变化如图2所示。
图2　　　　　 图3
① 当用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式是__________________________________________________________________。
② 当用氨水吸收SO2至溶液的pH＝7时，NH与溶液中HSO、SO的浓度关系是c(NH)＝_______________________________________。
③ 由实验测得氨水脱除SO2时，脱硫效率随pH的变化如图3所示。在pH＜6时，随着pH增大，脱硫效率增大的可能原因是____________________________________________________________________ __________；在pH大于6时，随着pH增大，脱硫效率变化不大的可能原因是___________________________ ____________________________________________________________________________________。
4. (2024·镇江期末)氨氮(NH)是含氮废水中常见的氮元素存在形态。除去水体中氨氮常见方法如下：
　图1
(1) 沉淀法
Mg2＋、PO氨氮生成MgNH4PO4·6H2O沉淀可达到去除氨氮的目的。
已知：ⅰ. 含磷微粒在pH＝8～10时主要存在形式为HPO；
ⅱ. Mg3(PO4)2为沉淀。
① 请写出pH＝9时，沉淀法去除NH离子方程式为
____________________________________________________________________________________________________________。
② 氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图1所示，解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2) 氧化法
废水中加入适量的NaClO溶液，控制pH在6～7，可将氨氮转化为无毒物质，该过程发生了3个反应：
ⅰ. ClO－＋H＋===HClO
ⅱ. NH＋HClO===NH2Cl＋H＋＋H2O(非氧化还原反应)
ⅲ. 2NH2Cl＋HClO===N2＋3H＋＋3Cl－＋H2O
① 为了完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中NH物质的量之比最小是_________。
② 已知：水体中以＋1价形式存在的氯元素有杀菌消毒的作用，被称为“余氯”，该水体中的“余氯”除ClO－外还有______________________________(写化学式)。
③ 为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是______(填字母)。
a. O2的氧化性比NaClO弱　　　 b. 空气中的N2进入溶液中　　　
c. O2在溶液中溶解度比较小
5. (2024·常州中学)烟气中常常含有大量SO2、H2S等大气污染物，需经过净化处理后才能排放。
　图1
(1) 除去燃煤产生的废气中的SO2的过程如图1所示。
① 过程Ⅰ是一部分SO2发生催化氧化反应，若参加反应SO2和O2的体积之比为4∶3，则反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________。
② 过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分SO2，使得Cu再生，该过程中阳极的电极反应式为______________________________________________________________。
(2) 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理如下：
反应Ⅰ：H2S(g) ??H2S (aq)、反应Ⅱ：H2S(aq)??H＋＋HS－
反应Ⅲ：HS－＋2Fe3＋??S↓＋2Fe2＋＋H＋。
一定条件下测得脱硫率与Fe3＋浓度关系如图2所示。
① 吸收液经除S后可进行再生，较经济的再生方法是_________________________________。
② 当Fe3＋的浓度大于10 g/L时，浓度越大，脱硫率越低的原因是________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图2　　　　 图3
(3) 我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除，部分反应机理如图3所示。
① H2S中S元素的转化过程可描述为___________________________________________________ _______________。
② 从物质转化与资源综合利用角度分析，该过程初步达到的目的为___________________________ _______________________________________。
6. (2024·南京二模)高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。
(1) NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下：
① “反应2”的化学方程式为______________________________________________________________ ________________________________________。
② “反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是_____________________ __________________________________________________________________________________________。
(2) NaClO2溶液对烟气脱硝。
① 酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。请补充完整过程 Ⅱ 的离子方程式：
Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO；Ⅱ. ___________________________________________________；
Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO2＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。
② Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。
图1　　 　 图2　　 　图3
ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是____________________________________________ ______________________________________________________________________。
ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是__________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3) NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO的依据为___________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________。
7. (2024·苏锡常镇一模)高砷煤中含有砷硫铁(FeAsS)等物质。燃煤产生的烟气中含NO、SO2、粉尘等，经过SCR脱硝除去NO，粉尘经沉降得到粉煤灰。
(1) 燃煤固硫
① 燃用高砷煤时加入生石灰将大部分硫元素转化为_______________(填化学式)留在煤渣中。
② 高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成As2O3释放到烟气中，写出该反应的化学方程式：
_________________________________________________________________________________。
(2) SCR脱硝(脱除烟气中的NO)
在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将NH3、NO、O2转化为N2。烟气中含有的As2O3会使钒氧化物催化剂中毒。
① 在SCR脱硝的反应中还原剂为_________(填化学式)。
② 研究发现砷中毒机理主要是As2O3分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，使V===O数量减少(产物中As元素化合价为＋3、＋5)。请补充完整产物的结构。
　
③ As2O5不易使催化剂中毒。但与As2O3相比，As2O5更不利于脱硝反应的进行，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。
(3) 粉煤灰成分研究
粉煤灰可用于水泥工业，粉煤灰中的氨含量(NH3或铵盐)会影响水泥的性能。
① 取50.00 g粉煤灰加入NaOH蒸出NH3，用20 mL 0.100 0 mol/L的H2SO4溶液吸收NH3，用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定过量的H2SO4溶液至终点消耗NaOH溶液10.00 mL，计算粉煤灰中的以NH3计的氨含量(用mg/g表示，写出计算过程)。
② 相同烟气所得脱硝粉煤灰(经过SCR脱硝后获得)与未脱硝粉煤灰(直接沉降获得)加水溶解后，所得浆液pH随时间的变化如图所示。脱硝粉煤灰pH始终比未脱硝粉煤灰低的原因是____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。
高考特训9　脱硫与脱氮
1. (2024·连云港期末)下表列出了五种燃煤烟气脱硫的方法。
方法Ⅰ 　　用Na2SO3溶液吸收SO2
方法Ⅱ 　　用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成S
方法Ⅲ 　　用 H2O2溶液吸收SO2
方法Ⅳ 　　用 NaClO碱性溶液吸收SO2
方法Ⅴ 　　石灰-石膏法吸收SO2
(1) 方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液通过AB(填字母)可使吸收液再生。
A. 加热　　　　　 B. 加入适量NaOH　　　　　
C. 通入O2
(2) 方法Ⅱ中CO还原 SO2反应的化学方程式为2CO＋SO2S＋2CO2。
(3) 方法Ⅲ在脱硫塔中进行，在脱硫的同时可得到产品硫酸。由于H2O2对热不稳定且硫酸浓度大也会导致其分解产生O2，需定时向脱硫塔中补充冷水(或水)。
(4) 方法Ⅳ按如图所示方式，将含有SO2烟气和NaClO碱性溶液通入反应釜。
① 该反应中的离子方程式为ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SO＋H2O。
② 反应釜中采用“气-液逆流”接触吸收法的优点是让烟气和吸收液充分接触，提高SO2的吸收效率。
(5) 工业上方法Ⅴ的转化流程如下：
① 氧化塔内发生反应的化学方程式为2CaSO3＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O。
② 若用NaOH溶液代替Ca(OH)2悬浊液，增加了生产成本，但可以防止亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞。
【解析】 (1) 方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液为NaHSO3溶液，2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O、NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O，A、B正确；NaHSO3易被氧气氧化为NaHSO4，C错误。(3) H2O2对热不稳定且硫酸浓度大也会导致H2O2分解，故需定时向脱硫塔中补充水。(5)② CaSO3不溶于水，在输送过程中容易造成管道堵塞。
2. (2024·扬州期末)氮氧化物(NO、NO2)是当前环境保护研究的热点课题。
(1) 氮氧化物大量排放对环境造成的影响有(硝酸型)酸雨(或光化学烟雾或破坏臭氧层等)(写出一点)。
(2) 烟气中的NO经O3处理后更易被去除。NO与O3反应的化学方程式为NO＋O3===NO2＋O2。室温下，固定NO的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n(NO)和n(NO2) 随反应前n(O3)∶n(NO)的变化如图1所示。当n(O3)∶n(NO)＞1时，反应后NO2的物质的量减少，原因是O3将NO2氧化为更高价态氮氧化物。
图1 　图2　 图3
(3) 某小组为验证NO与炽热的铜粉(红色)发生反应：2Cu＋2NO2CuO＋N2，设计如图2所示的方案：
① 能证明NO和Cu反应的实验现象是玻璃管中粉末由红色变为黑色。
② 装置中每生成2.24 L(标准状况)N2，转移电子的物质的量是0.4 mol。
③ 已知：酸性KMnO4溶液吸收NO后会生成Mn2＋、NO。写出烧杯中发生反应的离子方程式：
3MnO＋5NO＋4H＋===3Mn2＋＋2H2O＋5NO。
(4) 某含Fe2＋化合物的溶液可吸收NO、NO2并使氮氧化物与Fe2＋化合物结合。用该溶液处理含NO、NO2的烟气，相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中氧气体积分数的关系如图3所示。
① 烟气中氧气的体积分数介于0～2%时，氧气体积分数增大有利于NO转化为NO2，该反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。与NO相比，NO2更易被溶液吸收去除，原因是NO2在溶液中的溶解度更大。
② 烟气中氧气的体积分数介于2%～8%时，随着O2体积分数的上升，氮氧化物去除率减小，原因是氧气将Fe2＋氧化。
3. (2024·无锡期末)燃煤烟气中的SO2可用多种方法脱除。
Ⅰ：氧化还原脱除法
　图1
(1) 使用碘液脱除的反应机理如图1所示。
① SO2与I2反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO。
② 将H2SO4与I2分离的方法是用四氯化碳等有机溶剂萃取。
③ 该方案的优点是I2可以循环利用；氧化剂易于获得。
(2) 用NaClO碱性溶液催化脱除时，Ni2O3的催化机理如下：
(a) Ni2O3＋ClO－―→NiO2＋Cl－；
(b) NiO2＋ClO－―→[O]＋Cl－＋Ni2O3 ；
(c) SO2＋[O]＋H2O＋OH－―→SO＋H2O
① 活性氧[O]具有极强氧化性的原因是氧原子最外层电子数为6，易于得到电子。
② NaClO碱性溶液脱除SO2的总反应的离子方程式是SO2＋ClO－＋2OH－===H2O＋Cl－＋SO。
Ⅱ：碱液脱除法
(3) 用Na2CO3溶液、氨水脱除SO2。已知25 ℃时，含硫物种(即水溶液中H2SO3、HSO、SO)随pH变化如图2所示。
图2　　　　　 图3
① 当用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式是2SO2＋CO＋H2O===2HSO＋CO2↑。
② 当用氨水吸收SO2至溶液的pH＝7时，NH与溶液中HSO、SO的浓度关系是c(NH)＝2c(SO)＋c(HSO)。
③ 由实验测得氨水脱除SO2时，脱硫效率随pH的变化如图3所示。在pH＜6时，随着pH增大，脱硫效率增大的可能原因是碱性增强，有利于亚硫酸电离，从而促进SO2溶解和反应；在pH大于6时，随着pH增大，脱硫效率变化不大的可能原因是碱性过强，有利于氨气的生成，削弱了溶液的碱性，从而不利于SO2的吸收和反应。
【解析】 (3) ① 由图可知，pH为4时硫元素主要以HSO存在。② 氨水吸收SO2，溶液中电荷守恒式为c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)，溶液的pH＝7即c(H＋)＝c(OH－)，所以c(NH)＝2c(SO)＋c(HSO)。
4. (2024·镇江期末)氨氮(NH)是含氮废水中常见的氮元素存在形态。除去水体中氨氮常见方法如下：
　图1
(1) 沉淀法
Mg2＋、PO氨氮生成MgNH4PO4·6H2O沉淀可达到去除氨氮的目的。
已知：ⅰ. 含磷微粒在pH＝8～10时主要存在形式为HPO；
ⅱ. Mg3(PO4)2为沉淀。
① 请写出pH＝9时，沉淀法去除NH离子方程式为
Mg2＋＋HPO＋NH＋5H2O＋OH－===MgNH4PO4·6H2O↓。
② 氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图1所示，解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因：pH>10 时，Mg2＋与PO反应生成 Mg3(PO4)2沉淀，Mg2＋与OH－反应生成 Mg(OH)2沉淀，使氨氮去除率降低。
(2) 氧化法
废水中加入适量的NaClO溶液，控制pH在6～7，可将氨氮转化为无毒物质，该过程发生了3个反应：
ⅰ. ClO－＋H＋===HClO
ⅱ. NH＋HClO===NH2Cl＋H＋＋H2O(非氧化还原反应)
ⅲ. 2NH2Cl＋HClO===N2＋3H＋＋3Cl－＋H2O
① 为了完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中NH物质的量之比最小是3∶2。
② 已知：水体中以＋1价形式存在的氯元素有杀菌消毒的作用，被称为“余氯”，该水体中的“余氯”除ClO－外还有NH2Cl、HClO(写化学式)。
③ 为研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是ac(填字母)。
a. O2的氧化性比NaClO弱　　　 b. 空气中的N2进入溶液中　　　
c. O2在溶液中溶解度比较小
【解析】 (1) ① pH＝9时，含磷微粒主要存在形式为HPO，Mg2＋、HPO、NH生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，离子方程式为Mg2＋＋HPO＋NH＋5H2O＋OH－===MgNH4PO4·6H2O↓。(2) ① 从废水中去除氨氮，总反应为3ClO－＋2NH===3Cl－＋N2↑＋2H＋＋3H2O，ClO－与NH物质的量之比最小是3∶2。② 由三个反应可知，体系中＋1价Cl存在形式有ClO－、NH2Cl和HClO。
5. (2024·常州中学)烟气中常常含有大量SO2、H2S等大气污染物，需经过净化处理后才能排放。
　图1
(1) 除去燃煤产生的废气中的SO2的过程如图1所示。
① 过程Ⅰ是一部分SO2发生催化氧化反应，若参加反应SO2和O2的体积之比为4∶3，则反应的化学方程式为4SO2＋3O2＋2Cu＋2H2O2CuSO4＋2H2SO4。
② 过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分SO2，使得Cu再生，该过程中阳极的电极反应式为SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋。
(2) 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理如下：
反应Ⅰ：H2S(g) ??H2S (aq)、反应Ⅱ：H2S(aq)??H＋＋HS－
反应Ⅲ：HS－＋2Fe3＋??S↓＋2Fe2＋＋H＋。
一定条件下测得脱硫率与Fe3＋浓度关系如图2所示。
① 吸收液经除S后可进行再生，较经济的再生方法是通入足量O2(或空气)。
② 当Fe3＋的浓度大于10 g/L时，浓度越大，脱硫率越低的原因是Fe3＋浓度增大，pH减小，使反应(Ⅱ)、(Ⅲ)的平衡向逆反应方向移动，且pH减小因素超过反应(Ⅲ) Fe3＋浓度增大因素。
图2　　　　 图3
(3) 我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除，部分反应机理如图3所示。
① H2S中S元素的转化过程可描述为在催化剂作用下转化为S、SO2、CS2等物质。
② 从物质转化与资源综合利用角度分析，该过程初步达到的目的为实现煤气中H2S的脱除，同时产生清洁能源H2。
【解析】 (1) ① 过程Ⅰ中Cu、SO2、O2和H2O生成CuSO4和H2SO4，设参加反应的SO2和O2分别为4 mol、3 mol，根据得失电子守恒可知参加反应的Cu的物质的量为2 mol，故可写出该反应的化学方程式。② 电解池中阳极发生氧化反应，阳极上SO2失电子生成SO。(2) ① 吸收液除去S后阳离子为Fe2＋和H＋，吸收液再生需将Fe2＋氧化为Fe3＋，较经济的方法为通入足量O2(或空气)。② Fe3＋水解使溶液显酸性，c(Fe3＋)增大，c(H＋)增大，反应(Ⅱ)、(Ⅲ)平衡逆向移动且pH减小因素超过反应(Ⅲ)中c(Fe3＋)增大因素，所以Fe3＋浓度越大，脱硫率越低。(3) ① 分析题图中箭头的指向及有关物质可知，反应中H2S中的S元素在催化剂作用下转化为S、SO2、CS2等物质。
6. (2024·南京二模)高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。
(1) NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下：
① “反应2”的化学方程式为2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O。
② “反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是可避免产生对人体有害的有机氯化物，且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。
(2) NaClO2溶液对烟气脱硝。
① 酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。请补充完整过程 Ⅱ 的离子方程式：
Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO；Ⅱ. FeClO===Fe2＋＋ClO2；
Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO2＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。
② Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。
图1　　 　 图2　　 　图3
ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是催化剂Fe3＋的浓度增大，生成氧化性更强的ClO2速率加快，NO的氧化率提高。
ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是温度升高，Fe3＋催化NaClO2生成ClO2的反应速率加快，ClO2氧化NO的速率加快；ClO2和NO在水中的溶解度减小，导致NO氧化速率减慢。温度低于60 ℃时，以前者为主，高于60 ℃时，以后者为主。
(3) NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO的依据为一定时间内，相同体积溶液中，若NH减少的质量与NO增加的质量的比值约为9∶31，则被氧化的NH几乎全部转化为NO。
【解析】 (1) ② ＝2.63，故ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。
7. (2024·苏锡常镇一模)高砷煤中含有砷硫铁(FeAsS)等物质。燃煤产生的烟气中含NO、SO2、粉尘等，经过SCR脱硝除去NO，粉尘经沉降得到粉煤灰。
(1) 燃煤固硫
① 燃用高砷煤时加入生石灰将大部分硫元素转化为CaSO4(填化学式)留在煤渣中。
② 高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成As2O3释放到烟气中，写出该反应的化学方程式：
2FeAsS＋5O2As2O3＋Fe2O3＋2SO2。
(2) SCR脱硝(脱除烟气中的NO)
在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将NH3、NO、O2转化为N2。烟气中含有的As2O3会使钒氧化物催化剂中毒。
① 在SCR脱硝的反应中还原剂为NH3(填化学式)。
② 研究发现砷中毒机理主要是As2O3分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，使V===O数量减少(产物中As元素化合价为＋3、＋5)。请补充完整产物的结构。
　
③ As2O5不易使催化剂中毒。但与As2O3相比，As2O5更不利于脱硝反应的进行，其原因是As2O5将NH3氧化，与NO反应的NH3的量减少，产生的As2O3会使催化剂中毒。
(3) 粉煤灰成分研究
粉煤灰可用于水泥工业，粉煤灰中的氨含量(NH3或铵盐)会影响水泥的性能。
① 取50.00 g粉煤灰加入NaOH蒸出NH3，用20 mL 0.100 0 mol/L的H2SO4溶液吸收NH3，用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定过量的H2SO4溶液至终点消耗NaOH溶液10.00 mL，计算粉煤灰中的以NH3计的氨含量(用mg/g表示，写出计算过程)。
过量的硫酸的物质的量n(H2SO4)＝0.200 0 mol/L×10.00×10－3 L×＝1.000×10－3 mol
吸收的氨气的物质的量n(NH3)＝(0.100 0 mol/L×20.00×10－3 L－1.000×10－3 mol)×2＝2.000×10－3 mol
粉煤灰中的氨含量w(NH3)＝×1 000 mg/g＝0.68 mg/g
② 相同烟气所得脱硝粉煤灰(经过SCR脱硝后获得)与未脱硝粉煤灰(直接沉降获得)加水溶解后，所得浆液pH随时间的变化如图所示。脱硝粉煤灰pH始终比未脱硝粉煤灰低的原因是部分SO2被氧化为SO3，SO3与NH3、H2O反应生成的(NH4)2SO4溶于水，呈酸性。
【解析】 (2) ② 产物中As化合价为＋3、＋5，As2O3分子破坏了催化剂的Lewis酸位点，故考虑有一个＋5价的As与两个酸位点结合，另一个＋3价的As仍然与3个O结合，故结构如答案图所示。