【題目】除去空氣中的二氧化硫和氨氧化物氣體對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。

1二氧化硫易溶于水,溶于水后所得溶液中H2SO3、HSO3-SO32- 占三種粒子總數(shù)的比例隨pH的變化如下圖所示。由圖可知H2SO3 的電離平衡常數(shù)Ka1=____________。

2利用尿素[CONH22]水解的溶液可以吸收含SO2 的空氣。已知尿素水解放熱,常溫下水解反應(yīng)較慢,水解的反應(yīng)方程式如下:CONH22+H2O=H2NCOONH4氨基甲酸銨)。

①氨基甲酸銨會(huì)與空氣中的SO2 O2 反應(yīng)生成NH42SO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

②一定條件下,用尿素溶液吸收含SO2 的空氣,測(cè)得SO2 的吸收率隨溶液的溫度變化如圖甲所示。溫度高于60 ℃時(shí),SO2 的吸收率逐漸升高的原因是_____________。

③尿素溶液吸收SO2 的吸收率隨溶液的pH變化如圖乙所示。尿素溶液吸收含SO2的空氣后溶液的pH會(huì)降低,為提高SO2 的吸收率和充分回收產(chǎn)物,最好向溶液中加入_____填溶液的名稱并控制pH _______。

3一種電化學(xué)脫硝法的原理如圖所示。

①電解池陰極所發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________。

②相同條件下通入的污染氣和生成的X 的體積比為40 :3,污染氣中NO NO2 占總體積的10%,若NaClO完全反應(yīng),污染氣中NONO2 被完全吸收且其余氣體不參與反應(yīng),則NONO2 的體積比為________

【答案】 10-1.87 2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2NH42 SO4+2CO2 溫度升高,尿素水解生成氨基甲酸銨更快 氨水 6 2H2O +2e- =H2↑+2OH- 1:3

【解析】(1)根據(jù)圖像,在pH=1.87是,c(HSO3-)= c(H2SO3),H 2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1== c(H+)=10-1.87,故答案為:10-1.87

(2)①氨基甲酸銨(H2NCOONH4)會(huì)與空氣中的SO2O2反應(yīng)生成(NH4)2SO4,H2NCOONH4被氧化為二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2 SO4+2CO2,故答案為:2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2 SO4+2CO2;

②尿素水解放熱,常溫下水解反應(yīng)較慢,水解的反應(yīng)方程式如下:CO(NH2)2+H2O=H2NCOONH4(氨基甲酸銨),溫度升高,尿素水解生成氨基甲酸銨加快,使得SO2的吸收率升高,故答案為:溫度升高,尿素水解生成氨基甲酸銨更快;

③尿素溶液吸收SO2的吸收率隨溶液的pH變化如圖乙所示。尿素溶液吸收含SO2的空氣后溶液的pH會(huì)降低,根據(jù)圖像,溶液的pH≥6使,SO2的吸收率較高,因此需要控制在6左右,需要加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液的pH,為了不引入新雜質(zhì),可以選用氨水調(diào)節(jié),故答案為:氨水;6

(3)①根據(jù)圖示,電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液,陽(yáng)極上溶液中的氯離子放電生成次氯酸根離子,陰極上溶液中的氫離子(水電離生成的)放電生成氫氣,因此陰極的電極反應(yīng)為2H2O +2e- =H2↑+2OH-,故答案為:2H2O +2e- =H2↑+2OH-;

②電解的總反應(yīng)方程式為Cl-+ H2O ClO-+ H2相同條件下通入的污染氣和生成的X的體積比為40:3,假設(shè)生成的氫氣為3mol,則通入的污染氣為40mol,其中含有NONO2的物質(zhì)的量之和為4mol,生成3mol氫氣,轉(zhuǎn)移的電子為6mol,根據(jù)得失電子守恒,NONO2轉(zhuǎn)移的電子也是6mol,設(shè)NONO2的物質(zhì)的量分別為xy,則x+y=4mol,3x+y=6mol,解得x=1mol,y=3mol,則NONO2的體積比=NONO2的體物質(zhì)的量比=1:3,故答案為:1:3。

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