【題目】汽車尾氣中CO、NOx以及燃煤廢氣中的SO2都是大氣污染物,對它們的治理具有重要意義。

(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如下所示:

NONO2N2

①反應(yīng)Ⅰ為NO+O3===NO2+O2,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是____mol。

②反應(yīng)Ⅱ中,當(dāng)n(NO2)n[CO(NH2)2]=32時(shí),氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為____。

(2)使用“催化轉(zhuǎn)化器”可以減少尾氣中的CONOx,轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+NOx―→N2+CO2(未配平),若x=1.5,則化學(xué)方程式中CO2N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為____。

(3)吸收SO2NO,獲得Na2S2O4NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如圖所示(Ce為鈰元素)。

裝置Ⅱ中,酸性條件下NOCe4氧化的產(chǎn)物主要是NO3-NO2-,請寫出生成等物質(zhì)的量的NO3-NO2-時(shí)的離子方程式:____。

(4)裝置Ⅲ的作用之一是用質(zhì)子交換膜電解槽電解使得Ce4再生,再生時(shí)生成的Ce4在電解槽的____(填“陽極”或“陰極”),同時(shí)在另一極生成S2O42-的電極反應(yīng)式為___。

(5)已知進(jìn)入裝置Ⅳ的溶液中NO2-的濃度為a g·L1,要使1 m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,至少需向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣____L(用含a代數(shù)式表示,結(jié)果保留整數(shù))。

【答案】143 312NO+3H2O+4Ce4===NO3-+NO2-+6H+4Ce3陽極2H+2HSO3-+2e===S2O42-+2H2O243a

【解析】

(1)①根據(jù)反應(yīng)NOO3=NO2O2可知NO中氮元素由+2價(jià)升高到+4價(jià),生成1molO2時(shí),轉(zhuǎn)移2mole-,標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2的物質(zhì)的量為0.5mol,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol;

②反應(yīng)Ⅱ中,氮元素最終轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>N2,N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。NO2中氮元素由+4價(jià)降低到0價(jià),被還原,CO(NH2)2中氮元素由-3價(jià)升高到0價(jià),被氧化,當(dāng)n(NO2)n[CO(NH2)2]32時(shí),根據(jù)元素守恒可知氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2×2:3=4:3,即為質(zhì)量之比為43;

(2)CONOx―→N2CO2(未配平),若x1.5,NOx中氮元素由+3價(jià)降低到0價(jià),CO中碳元素由+2價(jià)升高到+4價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒可知CONOx的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3:2,結(jié)合元素守恒可知CONOx―→N2CO2CO2N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為3:1;

(3)NOCe4氧化生成等物質(zhì)的量的NO3-NO2-,根據(jù)流程圖可知Ce4被還原為Ce3,因此離子方程式為2NO3H2O4Ce4=NO3-NO2-6H4Ce3;

(4)Ce3失電子被氧化生成Ce4,電解槽中陽極失電子,因此生成的Ce4在電解槽的陽極;根據(jù)流程圖可知HSO3-參與反應(yīng),在陰極得電子,因此反應(yīng)式為2H2HSO3-2e=S2O42-2H2O

(5)溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,根據(jù)流程圖可知裝置Ⅳ中加入了氨氣和氧氣,因此NO2-被氧氣氧化生成NO3-,氮元素化合價(jià)由+3價(jià)升高到+5價(jià),氧氣中氧元素由0價(jià)降低到-2價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒可知2NO2-~O2,2NO2-的物質(zhì)的量濃度為a/46mol/L,1 m3NO2-的物質(zhì)的量為a/46×103mol,則消耗氧氣的物質(zhì)的量為a/46×103mol÷2=a/92×103mol,標(biāo)況下體積為V=n×Vm=a/92×103mol×22.4L/mol≈243aL。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于硅的說法不正確的是(  )

A.硅是非金屬元素,它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光澤的固體

B.硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料

C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑,常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

D.加熱到一定溫度時(shí),硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)

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【題目】已知X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去)。則W、X不可能是( )

選項(xiàng)

W

X

A

稀硫酸

NaAlO2溶液

B

稀硝酸

Fe

C

CO2

Ca(OH)2溶液

D

Cl2

Fe

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)之間的相互關(guān)系錯(cuò)誤的是(  )

A. O2和O3互為同素異形體

B. 12C和14C互為同位素

C. CH3CH2OH和CH3OCH3互為同分異構(gòu)體

D. CH3COOCH3和HCOOCH2CH3為同一種物質(zhì)

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【題目】下列物質(zhì)中,屬于酸性氧化物但不溶于水的是(

A.CO2B.SiO2C.SO3D.Fe2O3.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

+H2O

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

相對分子質(zhì)量

密度/(g·cm3)

沸點(diǎn)/℃

溶解性

環(huán)己醇

100

0.961 8

161

微溶于水

環(huán)己烯

82

0.810 2

83

難溶于水

合成反應(yīng):

在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL 濃硫酸。b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90 ℃。

分離提純:

反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中,分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。

回答下列問題:

(1)裝置b的名稱是___________________。

(2)加入碎瓷片的作用是___________________;如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是___________________ (填正確答案標(biāo)號)。

A.立即補(bǔ)加 B.冷卻后補(bǔ)加 C.不需補(bǔ)加 D.重新配料

(3)分液漏斗在使用前須清洗干凈并___________________;在本實(shí)驗(yàn)分離過程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的___________________ (填“上口倒出”或“下口放出”)。

(4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是___________________。

(5)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有____________ (填正確答案標(biāo)號)。

A.圓底燒瓶 B.溫度計(jì) C.吸濾瓶 D.球形冷凝管 E.接收器

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 LCH2Cl2含極性共價(jià)健數(shù)目為2NA

B. 1mol甲基()所含的電子數(shù)為7NA

C. 30g葡萄糖和乙酸的混合物中含碳原子數(shù)為NA

D. 1 mol有機(jī)物中最多有6NA個(gè)原子在一條直線上

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】.下列物質(zhì):①1H、2H3H ;②H2OD2O、T2O;③O2、O3;④12C、14C

1)互為同位素的是______(填序號,下同)

2)互為同素異形體的是_____;

3)氫的三種原子1H、2H、3H與氯的兩種原子35Cl、37Cl相互結(jié)合為氯化氫,可得分子中相對分子質(zhì)量不同的有___種;

.用化學(xué)用語回答下列問題:

1)寫出NaOH的電子式____

2)用電子式表示二氧化碳分子的形成過程____;

下列物質(zhì):①N2H2O2NH3Na2O NH4Cl

3)含有極性鍵和非極性鍵的是_______(填序號,下同);

4)含有極性鍵的離子化合物是_________;

5)氟化氫水溶液中存在的氫鍵有________種;

6)分子(CN)2分子中每個(gè)原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)式為_____。

.正交硫和單斜硫是硫元素的兩種常見單質(zhì),其晶狀結(jié)構(gòu)如左下圖所示;構(gòu)成晶體的微粒均是S8分子,其分子結(jié)構(gòu)如右下圖所示;卮鹣铝袉栴}:

已知正交硫的熔點(diǎn)為112.8℃,沸點(diǎn)為444.6℃,硬度較小。晶狀的正交硫的微粒間存在在相互作用力有:______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】陶瓷是火與土的結(jié)晶,其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系,下列說法錯(cuò)誤的是(

A.瓷器青色,來自氧化鐵B.陶瓷由粘土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成

C.陶瓷主要化學(xué)成分是硅酸鹽D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有抗氧化等優(yōu)點(diǎn)

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