20高中化学大概念统领下的物质转化与应用单元复习《烟气的脱硫脱硝》优质课教学视频

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　　同学们好，老师好，请坐。好，我们先来看一段视频。

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　　过去的十年，特别是十八大以来，是我们国家有些生态人力建设，生态环境质量快速改善的，是一个是主要物流排放量下浮下降和第一次全国污染的普查数据同锁定相比， 2017 年二氧化硫蓄氧量、氮氧化物污染和骸患量比 2007 年分别下降了72%、百分之 46% 和34%。和 07 年相比，造纸行业化学吸氧量减少了84%。钢铁行业化氧化量减少了54%。所以银行有三氧化物减少了23%。

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　　那视频呈现的是第二次全国污染源普查的结果，从视频来看，相比十年以前我国的二氧化硫、大氧化物的排放量大幅度的降低。那么有数据显示，自 2017 年以来，我国二氧化硫、氮氧化物的排放量仍然呈现逐年下降的趋势啊。由此可以看到，我国的污染防治有了非常明显的一个收效，尤其是在化工生产当中，烟气的脱流、脱销收效显著。工业生产当中烟气的脱硫脱硝是如何实现的?有哪些方法?涉及哪些反应?那这节课我们一起来探讨一下。面先来浏览一下本节课的学习目标。

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　　好，烟气脱硫脱硝的实质，我们实际上是要将其中的污染物、气体二氧化硫、氮氧化物将其转化，然后达到消除。那么如何实现它们的转化?这时候我们可以利用到我们学习的一个工具，也就是价力二维图，通过去构建硫和氮的价力二维图，我们可以去寻找答案啊。那我们来看一下，课前已经让同学们把这一部分完成了，这是魏佳怡同学的答案构建的第二类 error 图，那大家来看一看它构建的加联二维图如何?请一个同学来评价一下。

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　　因为这个战略二维图全面精确地转，体现了这个硫和弹的物流的转化关系。

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　　很好，那从中可以去预测一下如何能够将二氧化硫和氮氧化物完成这个转化呢。

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　　嗯，看二氧化硫可以转化成亚硫酸根，然后一氧化氮可以转化成亚性酸根和硝糖，然后二氧化硫还可以转化成硫单质，还有硫代硫酸根，以及。

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　　通过氧化还原的角度，对吧啊?再一个利用它的一个酸性，我们可以利用碱液去吸收等等进行把它转化成相应的盐，然后再进行除去，可以找到这样的一些方法，那么在真实的化工生产当中，我们人们是如何将二氧化硫和单氧化物进行转化和消除的?下面我们来具体看一下几个案例，大家先来看一下悬案上的第一个题，快速地完成一下方程式。

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　　好，我们看一下黑板上苏小珍同学书写的方程式，大家跟他写的一样吗啊?一样哈，来，我们请小珍同学给大家分享一下他这个方程式是怎么来书写的。我类比了二氧化硫。

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　　跟碱液反对让大氧化物生成效率。

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　　OK，很好啊。碱液吸收的一个思路，实际上在这碳酸钠溶液就是以碱性的溶液，我们可以去类比我们之前讲过的单氧化物被氢氧化钠去吸收，然后生成这个对应的硝酸盐，亚硝酸盐通过一个奇化和一个归中来完成了转化。那这是一个比较经典的碱液吸收，同样的二氧化硫磺刚才提到了也可以用碱液吸收来实现。那么再者在工业生产当中，除了碱液吸收之外，更多的可能是用一些氧化还原的方法，那接下来我们接着看一下悬案上第二和第三个案例，分别是氧化吸收法，体会一下工化工生产当中通过氧化吸收是如何去转化二氧化硫和氮氧化物理。

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　　好，我看同学们完成的差不多了。嗯，那下面我们先来看一下第二题。第二题是一个氧化吸收，而且是一个工化工流成为载体的去处理二氧化硫的这么一个题目，那我们还是请尹哲同学来给大家分享一下他的解题思路。

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　　这个我们先看一下这个第一题，他说这个脱硫时需要保持溶液为碱性，然后其中有两个反应，一个反应是二氧化硫跟碱反应被已经写出来，另一个他说是氧化粪原反应。然后这时候我们就找这个溶液中能发生氧化糖原的物质，很明显这里面是自氯酸根，能跟这个有糖原性的二氧化硫反应，然后这里是通过二氧化硫，所以我们以二氧化硫为反应物，然后二氧化硫和次氯酸根生成硫酸根和氯离子，然后用氢氧根沸瓶，因为这里溶液的碱性。然后我们看第二问，他说提高脱流率可行的措施， a 发出来通入尾气的速率，这里这个脱流的反应是有需要一定时间的，如果我们加快拖入尾气的速率，它就会导致脱入过快，然后无法完全反应，会导致脱离率降低。做一个不能减离，然后看 BB 是喷淋的检液与气体逆向接触，也就相当于增大接触面积，可以加快反应面积，然后同时也可以加快那个反应充分，使反应更充分，所以可以选b。然后 c 选项提高检验 t h 就相当于提高溶液的氢氧根浓度，是可以促进反应进行单个反应速度。

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　　然后看第三问，温度控制在 40 度到 60 度之间，我们注意到它没有把温度控制在一个很低也没有很高，但是必须在一个 40 多到 40 到 60 的一个中间值，我们需要往两边考虑，温度太低的时候反应速率太低，导致出流率降低，所以不能温度太低。当温度过高的时候，恣意酸钠容易分解，导致无法发生氧化发炎反应，客流率也会降低。同时温度过高的时候，二氧化硫的溶解度也会降低。

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　　嗯，非常好啊。那么关于这里这个温度控制，这个体我也再多强调一点，像这样的给你某个温度或者某个温度区间的话，你一定要把哎过低怎么样，过高怎么样都把它答全面了。那在这里温度过高，我这提供的是次氯酸钠，可能会分解，那么另外尹哲还说了，这我也可以打二氧化硫，这个溶解度小，溢出是不是也可以?也是可以的。

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　　好，继续下一问，他问脱流之后有过滤，有滤扎，这时候我们回到这个反应体系中，看看有哪些可以生成沉淀的离子。我们注意到这里面有硫酸根，同时题干中说的有杂质钙离子。然后这里能随时沉淀的只有流程盖，对，这里填流程盖，嗯，我们下一问，他说溶液中是硫酸钠和氯化钠，要实现两者分离，而且我们要得到的并不是硫酸钠，而是使水和硫酸钠。我们看图像可以得到氯化钠在温度变化时，它的溶解度变化非常小。但是硫酸钠变化非常大，所以我们应该用了冷血腥，同时我们看到当温度过高的时候，它这个吸出的是硫酸钠，而不是石水和硫酸钠，所以我们应该把温度控制在 30 度左右，然后通过降温来使石水和硫酸钠。记住。

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　　嗯，非常好，没错，尹哲同学的这个思路非常的清晰，大家可以根据他的一个讲解以及这个答案来校正一下自己的答案。那么这个题就是将二氧化硫通过氧化的方法转化为稳定的硫酸根，从而完成了一个去除。

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　　好，那接着下边第三题，这个题同样也是一个氧化吸收的方法，这时候采取了亚氯酸钠这个氧化剂作为吸收剂，同时完成了脱流和脱销两项任务。那这个题我们也是请一位同学来给大家讲一讲。

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　　首先我们看第一问的，他说过硝过程中主要反映的离子方程式，他给的表格当中有硝酸根和亚硝酸根，硝酸根的数量级是一个负次方，亚硝根、亚亚硝酸根的数量级是一个- 5 次方。所以说主要反应的离子方程式应该是一氧化氮转运成转成硝酸根的这个反应，所以说我写的离子方程式是 4 个呛根加 3 个亚氯酸根，再加 4 个一氧化氮反应生成 3 个氯离子加 4 个硝酸锌，再加两个水，很好，然后增大加强，这个反应增大加强。

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　　因为只有一氧化在一个气体，所以说大家想肯定向基地跟自己量减小的方向进行，所以说反应应该转化率应该提高，反应正常进行反而会提高，然后同样是根据这个反应方式是我们可以看见它是消耗增长增的，所以说思路易的 p 应该逐渐降低。由实验结果可知，同样是看这个表格当中，我们可以发现，二氧化硫主要发，主要转化成硫酸根，氧化氮主要转化成硝酸根，而硫酸根是要大于 source 的，所以说它的波流函数应该大于复搜函数。很好，这个原因我想了两条，一条我认为是二氧化硫在碱性环境中的还原性更强，第二条是二氧化硫在溶液中的溶解度。

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　　更大，家觉得合理吗?我觉得挺合理的啊。还有没有别的答案的?关于这个控制还有没有写别的答案呢?嗯，可以啊。嗯，看一下答案提供的是一氧化氮，溶解度小，其实就是他说的二氧化磷溶解度大，是吧?反过来是一样的。然后另外还讲了一个说脱销反应的活化能较高。这个能理解，能理解，国化能高，所以说他反应的速度慢，好。

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　　否定于下一个用亚氯酸又用亚氯酸钙的优点是次氯酸钙，用次氯酸钙的优点是因为反应生成了硫酸根，硫酸根可以和钙离子结合生成硫酸钙，然后可以使硫酸根的浓度减小。是反应正向并行可以。

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　　使得过滤效果更好，非常好啊。最后一个空实际上涉及到了一个沉淀的一个问题，生成沉淀导致平衡的一个正向移动，实际上是涉及到了一些原理的问题啊。同样的我们是通过氧化吸收的方法来完成脱流和脱销，那么既然氧化吸收可以，那么还原吸收可不可以?大家再把这个题整理完了之后，接着做一下悬案上的第四个题目，我看大家完成的差不多了，那这个题目是一个还原吸收载体，是一个反应原理的题目，那我们请轩辕同学来给大家来讲一下。

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　　第一问是写总的热化学方程式是通过盖茨定律对反应一和 2 进行整合，一可以反应一减去 3 个反应 2 可以得到 1 分子的乙烯作为还原剂。机体状态与 6 分子的一氧化氮气体状态，生成 2 分子的二氧化氮气体状态和 2 分子的水， 3 分子的氮气体调态。怀孕热应该是负的。 1, 870 千焦美膜。

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　　非常好，把这个气体状态也给大家说得很清楚了，我们说在写化热化压方程式的时候一定要注意聚集状态，再一个注意含变的正负号，还有单位这 2 分一定要把它拿到手，好继续。

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　　方案是达到最佳的脱销效果。通过如图我们可以发现地区县能够到达的脱销率是最高的，所以我们可以判断是在 350 摄氏度左右，负载率为 30% 的时候，能达到一个最。

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　　3%， 3.03.0 可以达到，要细心一点，谨慎一点。

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　　R3 是温度，在 410 度以后，温度进一步升高时脱消反应。总反应方式是平衡，是逆向，逆反应方向提前的，所以互相率会下降。

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　　他答的是平衡移动的角度，大家觉得合不合理没有问题啊。嗯，有没有不同的想法的?大家都打的是平稳移动吗啊?好，那个来孙文涛给大家说一下你是怎么打的?听不见。那你觉得他说的这个答案对不对?有道理，有道理。嗯，好，请坐。嗯，大家想一想这个 a 曲线达到平衡了吗?没有。你看他达到平衡了吗?没有。是不是没有达到平衡呀?所以说那这里能用平衡移动角度来回答吗?是不是不能很好啊?学员给大家提供了一个很好的错误示范啊。对于这种不同催化剂来催化的反应，一定要注意关注曲线的最高值，最高点，它虽然说先升后降了，但这并不代表一定是一些你在答平衡之前一定要想想它到底是不是处于平衡态这一个问题注意一下。好。

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　　第三题的第一小文我们可以通过列三乱式的方式来解决这道问题，可以知道反应音初始头调是幼儿摩尔的二氧化氮和 8 瓣，要不。

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　　你上去稍微一表达吧?

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　　初始涂料是 6 word。我们复房舍，它反映了 u 得派 X60 载 XR 的二氧化碳和八轴的 XR 氨气生成。七折派是摩尔的氮气。由于水是液态的，所以我们无需考虑它对巴糖利用下，所以反应最终的状态是 6.6 折开 x 的二氧化碳， 8.8 折的 x 的胺气和 7 折的 x 的by。最后剩下的总质量为14.7，得在二次。然后比它这时候的压强 0.7 t 0，等于压强之几与物质量压强之几是 4 摩尔比上P0。

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　　三段式表达是非常规范、非常标准。

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　　然后得到得特 x 是 0.6 摩尔后，我们就可以算出二氧化碳在 4 分钟内总共反应到 3.6 摩尔回升，然后注意它的时间，得到答案是 0.9 摩尔，每升 0 分钟。然后第二问通过根据等效平衡的原理，由于前后计量数之比是3，前后计量数是 m 加 n 大于p，我们等效，它为将采用两升固定的密闭容器，我们整条为降低压强平衡，因逆向逆反应方向与机型，所以达到新平衡时容器内压强大于0.35，二氧化氮的转化率小于60%。很好，非常好。

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　　请坐，回答的还是非常的有逻辑性，非常的条理，那么这是这个题目的答案，大家快速地整理一下我们自己的答案啊。那在这个题目当中实际上涉及到了两种还原剂，一个是乙硒，一个是氨气，对于二氧化硫，对于一氧化氮，二氧化氮的一个还原，实际上这个方程是我们在之前讲氮的时候就已经学习过了，是可以在催化剂条件下作用到氮气的，我们知道氮气是无污染的气体，所以说通过还原吸收也是非常用的一种方法。

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　　除此之外，在学案上最后还给大家提供了一个电化学吸收的方法，我们可以通过去设计原电池来完成这些污染物气体的一个吸收。那么大家快速的看一下这个题目应该怎么来解决它是如何实现二氧化硫的处理的啊?我们请这个孙心涵同学给大家来分享一下他是怎么做这个题目的。

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　　嗯，看题目它是要生成再生液，再生液里面的成分是氢氧化钠和钙氯酸钠。然后所以说如果说这是一个元天池的话，它是无法自发反应。嗯，所以说这是一个电子池，然后然后再深夜成分是有氢氧根，所以说在 a 电子上，嗯，氢离子还原生成氢气，然后，嗯，生成这个时候再做左边的，到这里就可以筛成。然后又因为嗯，如果说没生成 1 摩尔的，嗯降根就要有嗯，就要得 1 摩尔电子。此时氢气跑走之后，就要由那过来平衡 i 平衡电荷，所以说 m 应该是一个阳膜。

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　　然后那移动，这移动啊?

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　　然后又看右边的膜，也是羊膜，所以说应该是中间。

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　　的千里指过来，那么实际上这个再生液你就得到了什么呢?就是就是这一些，对吧?那这个初夜音应该怎么弄?亚维酸氢钠，还有和亚硫酸。所以说是不是可以去回答 d 选项?除以 2 呢?嗯，除以2。它虽然容距没有变，但是它实际上得到的是叫浓的硫酸，很好听。错，那么这个题我们是通过设计了一个电解池，然后，嗯，利用电解的方法将二氧化硫进行了一个除去，那么同时还去再生了这个脱流液，达到了一个循环再生的这样一个目的。那这是通过电化学的方法。那么通过上述几个案例我们去梳理了这 4 种四种类型，常见的可以通过检液吸收，可以通过氧化吸收、还原吸收，也可以通过电化学吸收的方法来实现脱硫脱销啊。那么在化工生产当中，我们同时除了考虑理论之外，也要注意要兼具工程思维和科学思维。

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　　那么工程思维要关注绿色化学和反应条件，绿色化学涉及原料产品的循环利用，然后成本问题、安全性问题以及原子的经济性问，而反映条件我们要去关注转化率以及产率以及温度、压强、浓度等等，以设备的要求这样一些问题。那么在科学思维这个方面，我们要去关注物质转化和能量转化这两个内容，那么物质转化我们可以利用我们学过的价力二维这个工具以及氧化还原的反应原理来去帮助我们去这个梳理物质如何进行转化，那么这是化工生产当中物质转化的一个基本的一个思维模型。那么本节课我们就通过去构建加利二维图，去寻找二氧化硫、氮氧化物如何进行转化，从而提出了从而分析了 4 种脱流脱销的方案啊。希望同学们能够从今天的这节课去进一步的体会了解工业当中脱流脱销是如何实现的啊。那我们说化学来自于生活，也必将用之于生活，那么希望我们将来能够用化学的力量让天更蓝、水更绿，让我们的世界更加干净和美好。那么本节课就上到这里，好，下课。

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　　朋友们再见，老师再见。好。