Question

【題目】煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測(cè)其含量，選用如下采樣和檢測(cè)方法�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

Ⅰ.采樣

采樣步驟：

①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性；②加熱器將煙道氣加熱至140℃；③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣；④采集無(wú)塵、干燥的氣樣；⑤關(guān)閉系統(tǒng)，停止采樣。

（1）A中裝有無(wú)堿玻璃棉，其作用是___________。

（2）C中填充的干燥劑是（填序號(hào)）___________。

a.堿石灰 b.無(wú)水CuSO4 c.P2O5

（3）用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與D（裝有堿液）相同，在虛線框中畫出該裝置的示意圖，標(biāo)明氣體的流向及試劑。

（4）采樣步驟②加熱煙道氣的目的是___________。

Ⅱ.NOx含量的測(cè)定

將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO3，加水稀釋至100.00 mL。量取20.00 mL該溶液，加入v1 mL c1 mol·L1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（過(guò)量），充分反應(yīng)后，用c2 mol·L1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+，終點(diǎn)時(shí)消耗v2 mL。

（5）NO被H2O2氧化為NO3的離子方程式是___________。

（6）滴定操作使用的玻璃儀器主要有___________。

（7）滴定過(guò)程中發(fā)生下列反應(yīng)：

3Fe2++NO3+4H+NO↑+3Fe3++2H2O

Cr2O72 + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3++7H2O

則氣樣中NOx折合成NO2的含量為_________mg·m3。

（8）判斷下列情況對(duì)NOx含量測(cè)定結(jié)果的影響（填“偏高” 、“偏低”或“無(wú)影響 ”）

若缺少采樣步驟③，會(huì)使測(cè)試結(jié)果___________。

若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果___________。

Answer 1

【答案】 除塵 c 防止NOx溶于冷凝水 2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O 錐形瓶、酸式滴定管 偏低 偏高

【解析】分析：本題主要考查了定量實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程。首先要仔細(xì)分析題目的流程圖，注意分析每一步的作用和原理，再結(jié)合題目中每個(gè)問(wèn)題的提示進(jìn)行解答。

詳解：（1）A的過(guò)程叫“過(guò)濾”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去煙道氣中的粉塵。

（2）堿石灰是堿性干燥劑可能與NOX反應(yīng)，所以不能使用。硫酸銅的吸水能力太差，一般不用做干燥劑，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥劑，與NOX不反應(yīng)，所以選項(xiàng)c正確。

（3）實(shí)驗(yàn)室通常用洗氣瓶來(lái)吸收氣體，與D相同應(yīng)該在洗氣瓶中加入強(qiáng)堿（氫氧化鈉）溶液，所以答案為：。

（4）加熱煙道氣的目的是避免水蒸氣冷凝后，NOX溶于水中。

（5）NO被H2O2氧化為硝酸，所以反應(yīng)的離子方程式為：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。

（6）滴定中使用酸式滴定管（本題中的試劑都只能使用酸式滴定管）和錐形瓶。

（7）用c2 mol·L1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+，終點(diǎn)時(shí)消耗V2 mL，此時(shí)加入的Cr2O72-為c2V2/1000 mol；所以過(guò)量的Fe2+為6c2V2/1000 mol；則與硝酸根離子反應(yīng)的Fe2+為(c1V1/1000－6c2V2/1000) mol；所以硝酸根離子為(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 mol；根據(jù)氮元素守恒，硝酸根與NO2的物質(zhì)的量相等�？紤]到配制100mL溶液取出來(lái)20mL進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以NO2為5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 mol，質(zhì)量為46×5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 g，即230(c1V1－6c2V2)/3 mg。這些NO2是VL氣體中含有的，所以含量為230(c1V1－6c2V2)/3V mg·L-1，即為1000×230(c1V1－6c2V2)/3V mg·m-3，所以答案為： mg·m3。

（8）若缺少采樣步驟③，裝置中有空氣，則實(shí)際測(cè)定的是煙道氣和空氣混合氣體中NOX的含量，測(cè)定結(jié)果必然偏低。若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，一定是部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化，計(jì)算時(shí)仍然認(rèn)為這部分被氧化的Fe2+是被硝酸根離子氧化的，所以測(cè)定結(jié)果偏高。