10.工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。
请回答下列问题。
(1)装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO-2的离子方程式 。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO-3和SO2-3)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示。
①下列说法正确的是 (填标号)。
A. pH = 7时,溶液中c( Na+)= 3c (HSO3-)
B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7
C.为获得尽可能纯的NaHSO3,应将溶液的pH控制在 4~5为宜
D. pH = 9时溶液中 c(OH-)= c (H+) +c(HSO3-) + c(H2SO3)
②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(标况下)SO2,则反应的总离子方程式为
③取装置Ⅰ中的吸收液vmL,用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定。酸性高锰酸钾溶液应装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断滴定终点的方法是
(3)装置Ⅲ 的作用之一是再生Ce4+,其原理如下图所示。
图中A为电源的 (填“正”或“负”)极。右侧反应室中发生的主要电极反应式为 。
(4) 已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为 0.4 mol/L ,要使 1m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为 L 。
3.酸雨形成的示意图如右图。下列说法中,不正确的是
9.为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。
Ⅰ.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变
d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 + O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
(3)在T(1)T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示,根据图像判断反应N2(g) + O2(g)2NO(g)的△H________0(填“>”或“<”)。
(3)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化如图所示:
写出该反应的热化学方程式:_______________________________________________。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1) 在体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:
测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为_________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通人6molCO,此时v(正)_____ v(逆)(选填“>”、“<”或“=”),判断的理由是__________。
(2) 一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将amol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在,则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=______________________(用含a和b的代数式表示)。
3.根据表中信息判断,下列选项正确的是( )
(1)H2O + NO + Ce4+ = 2H+ + NO2- + Ce3+
(2)①ABC;②3SO2 + 5OH- = 2SO32- + HSO3- + 2H2O;③酸式;当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟不褪色。
(3)正;2H+ + 2HSO3- + 2e- = S2O42- + 2H2O
(4)4480L
(1)在装置Ⅰ中SO2与NaOH溶液发生反应,离子方程式是SO2+OH-=HSO3-;装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2-的离子方程式H2O + NO + Ce4+ = 2H+ + NO2- + Ce3+
(2)若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L(标况下)SO2,则反应的总离子方程式为3SO2 + 5OH- = 2SO32- + HSO3- + 2H2O。
(3)在装置Ⅱ中,在酸性条件下根据流程示意图可得反应的离子方程式是NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+;NO+H2O+ Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;
取装置Ⅰ中的吸收液vmL,用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定。酸性高锰酸钾溶液应装在酸式滴定管中,判断滴定终点的方
本题主要考查了离子方程式的书写、离子浓度的比较、电解原理及应用、氧化还原反应的有关计算的知识。
(1)在装置Ⅰ中SO2与NaOH溶液发生反应,离子方程式是SO2+OH-=HSO3-;装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2-的离子方程式H2O + NO + Ce4+ = 2H+ + NO2- + Ce3+
(2)溶液的pH=7时,溶液中含有的物质是Na2SO3和NaHSO3. 知c(SO32-)=c(HSO3-),由于溶液显中性,根据电荷守恒可得c(Na+)+(H+)=(SO32-)+(HSO3-)+(OH-); A. pH = 7时,溶液中c( Na+) = 3c (HSO3-)B.由图中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7 C.为获得尽可能纯的 NaHSO3,应将溶液的pH控制在 4~5为宜 正确。
1、滴定终点现象的描述。
2、氧化还原反应电子转移的计算。