2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題六非金屬及其化合物應(yīng)用創(chuàng)新題組

1、第 頁專題六非金屬及其化合物1.一種煙氣治理中的脫硝原理如圖所示,下列說法不正確的是()A.反應(yīng)的催化劑為V4+OHB.總反應(yīng)方程式為4NH3+3O2 2N2+6H2OC.反應(yīng)過程中V的化合價有變化D.虛線框內(nèi)的變化不屬于化學(xué)變化答案B據(jù)圖可知,V4+OH在整個反應(yīng)過程沒有消耗,為該反應(yīng)的催化劑,A正確;據(jù)圖可知,投入的原料為NH3、NO和O2,最終產(chǎn)物為N2和H2O,V4+OH為催化劑,所以總反應(yīng)為4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O,B錯誤;據(jù)圖可知,HOV4+和氧氣反應(yīng)的過程中V元素由+4價變?yōu)?5價,另外也存在含釩物質(zhì)中V元素由+5價降低至+4價的過程,C正確;虛線框內(nèi)的變化斷裂的

2、是氫鍵,沒有化學(xué)鍵的斷裂和形成,不屬于化學(xué)變化,D正確。2.含硫煤燃燒會產(chǎn)生大氣污染物,為防治該污染,某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法,同時可得到化工產(chǎn)品,該工藝流程如圖所示,下列敘述不正確的是()A.該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B.該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2C.該過程中化合價發(fā)生改變的元素只有O和SD.圖中涉及的反應(yīng)之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O 2FeSO4+2H2SO4答案C由圖可知,Fe2(SO4)3溶液把SO2氧化生成硫酸,A正確;根據(jù)流程圖中SO2的箭頭方向,可知該流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2,B正確;該過程中化合價發(fā)生改變的元素有O、S、Fe,C錯誤;Fe2(

3、SO4)3溶液和SO2反應(yīng)生成FeSO4和H2SO4,D正確。3.FeMnTiOx催化劑對NH3-SCR脫硝技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理如圖所示,下列說法錯誤的是()A.運(yùn)用該技術(shù)應(yīng)控制溫度在200 以下B.較理想的中間產(chǎn)物是NH4NO3C.N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D.NH3參與的是非氧化還原反應(yīng)答案BA項(xiàng),NH4NO3在溫度超過200 時會反應(yīng)生成N2O,達(dá)不到脫硝目的,正確;B項(xiàng),NH4NO3在溫度超過200 時會反應(yīng)生成N2O,NH4NO2直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?因此較理想的中間產(chǎn)物是NH4NO2,錯誤;C項(xiàng),根據(jù)脫硝的反應(yīng)機(jī)理,反應(yīng)物是氨氣和NO、O2,生成物是氮?dú)夂退?N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

4、,正確;D項(xiàng),NH3與硝酸或亞硝酸反應(yīng)生成硝酸銨或亞硝酸銨,沒有元素化合價的變化,是非氧化還原反應(yīng),正確。4.某種含二價銅微粒Cu(OH)(NH3)+的催化劑可用于汽車尾氣脫硝。催化機(jī)理如圖1,反應(yīng)過程中不同態(tài)物質(zhì)能量變化如圖2。下列說法不正確的是() 圖1 圖2A.由圖2可知,該總反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.狀態(tài)到狀態(tài)的變化過程中有OH鍵的形成C.狀態(tài)到狀態(tài)中,NO發(fā)生氧化反應(yīng)D.該脫硝過程的總反應(yīng)方程式為4NH3+2NO+2O2 3N2+6H2O答案D由圖2知,始態(tài)的能量高于終態(tài)的能量,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;由圖1知,中間態(tài)到中間態(tài),Cu(H2NNO)(NH3)2+轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)2+、N

5、2、H2O,生成H2O時涉及OH形成,B正確;由圖1知,中間態(tài)到中間態(tài),Cu(NH3)2+與NO、O2反應(yīng)生成Cu(NO2)(NH3)2+,由化合價推知配體NO2-中N元素為+3價,而反應(yīng)物NO中N元素為+2價,故NO被氧化,C正確;由圖1知,該脫硝過程反應(yīng)物有NH3、NO、O2,生成物有H2O、N2,由圖1知,反應(yīng)物NH3為2 mol,NO為2 mol,O2為0.5 mol,生成物N2為2 mol,H2O為3 mol,由此可寫出總方程式:4NH3+4NO+O2 6H2O+4N2,D錯誤。5.天然氣因含有少量H2S等氣體開采應(yīng)用受限,T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,其原理如圖所示。

6、下列說法不正確的是()A.該脫硫過程中Fe2(SO4)3可循環(huán)利用B.由脫硫過程可知,氧化性強(qiáng)弱Fe2(SO4)3SFe2(SO4)3S,錯誤。6.(雙選)工業(yè)上利用SCR技術(shù)對煙道氣進(jìn)行脫硝(除去氧化物),SCR技術(shù)具有效率高、性能可靠的優(yōu)勢,SCR技術(shù)的原理為NH3和NO在催化劑(MnO2)表面轉(zhuǎn)化為N2和H2O,反應(yīng)進(jìn)程中的相對能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.達(dá)平衡時升高溫度,脫硝反應(yīng)的正反應(yīng)速率的增大程度大于其逆反應(yīng)速率的增大程度B.NH2NO是脫硝反應(yīng)的活性中間體C.NH3脫硝反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+6NO6H2O+5N2D.決定脫硝反應(yīng)速率的步驟為“NH2NO的轉(zhuǎn)化”

7、答案ADA項(xiàng),由題圖中信息可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),達(dá)平衡時升溫,脫硝反應(yīng)的平衡會逆向移動,正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度,錯誤;D項(xiàng),整個反應(yīng)過程中反應(yīng)“H的移除”勢能升高最明顯,這一過程需要吸收能量越過能壘,其反應(yīng)速率是最慢的,決定脫硝反應(yīng)的速率,錯誤。7.(雙選)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,是大氣的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液對煙氣n(SO2)n(NO)=32同時脫硫脫硝(分別生成SO42-、NO3-),得到NO、SO2的脫除率如圖,下列說法錯誤的是()A.酸性環(huán)境下脫除NO的反應(yīng):2NO+3ClO-+H2O 2H+2NO3-+3Cl-B.SO2脫除率高于N

8、O的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NOC.依據(jù)圖中信息,在80 min時,吸收液中n(NO3-)n(Cl-)=23D.隨著脫除反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸減小答案AC次氯酸鈣溶液在酸性環(huán)境下會生成弱電解質(zhì)HClO,HClO不能寫成離子形式,A錯誤。SO2在水中的溶解度大于NO,使得SO2脫除率高于NO,B正確。脫除反應(yīng)的原理分別為:2NO+3ClO-+H2O 2H+2NO3-+3Cl-;SO2+ClO-+H2O 2H+SO42-+Cl-。依題意設(shè)n(SO2)=3 mol,n(NO)=2 mol;80 min時,NO脫除率40%,即反應(yīng)的NO為2 mol40%=0.8 mol,0.8 m

9、ol NO生成0.8 mol NO3-和1.2 mol Cl-;SO2脫除率100%,即3 mol SO2全部反應(yīng)生成3 mol Cl-,所以n(Cl-)=3 mol+1.2 mol=4.2 mol;吸收液中n(NO3-)n(Cl-)=0.84.2=421,C錯誤。由脫除反應(yīng)的原理知,反應(yīng)生成大量H+,吸收劑溶液的pH逐漸減小,D正確。8.某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程:下列說法正確的是()A.固體1的成分是CaCO3和CaSO3B.X可以是空氣,且需過量C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD.處理含NH4+廢水時

10、,發(fā)生的反應(yīng)為:NH4+5NO2-+4H+ 6NO+4H2O答案CA項(xiàng),固體1的成分還包括過量的Ca(OH)2,錯誤;B項(xiàng),通入空氣不能過量,不然會生成NO3-,錯誤;C項(xiàng),分析題給流程圖可知,氣體2為CO和N2的混合氣體,氮?dú)鉄o污染,所以捕獲氣體為CO,正確;D項(xiàng),NH4+和NO2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式為NH4+NO2- N2+2H2O,錯誤。9.(雙選)汽車尾氣常用三效催化劑處理,其表面物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是()A.該過程的催化劑是Ba(NO3)2B.轉(zhuǎn)化過程中,氮元素均被還原C.還原過程中生成0.1 mol N2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NAD.三效催化劑使汽車尾氣中污染物轉(zhuǎn)

11、化為無毒物質(zhì)答案CD催化劑參與儲存和還原過程,但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,該過程的催化劑是BaO,A項(xiàng)錯誤;根據(jù)題圖中信息可知,NOx被氧氣氧化生成硝酸鹽,氮元素被氧化,硝酸鹽發(fā)生還原反應(yīng)生成氮?dú)?氮元素被還原,B項(xiàng)錯誤;故選CD。10.利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2,其部分工藝流程如圖:硝酸工業(yè)的尾氣吸收氣體排放石灰乳過濾濾渣無水Ca(NO2)2下列說法錯誤的是()A.上述工藝中吸收過程:尾氣從吸收塔底部進(jìn)入,石灰乳從吸收塔頂部噴淋,其目的是使尾氣中NO、NO2提高吸收效率B.為提高Ca(NO2)2的產(chǎn)率及純度,則n(NO

12、)n(NO2)應(yīng)控制為12C.濾渣的主要成分為Ca(OH)2D.生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性答案B氣體密度小,會向上擴(kuò)散,石灰乳從頂部噴淋,接觸充分,A項(xiàng)正確;NO、NO2在溶液中與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng):NO+NO2+Ca(OH)2 Ca(NO2)2+H2O,當(dāng)n(NO)n(NO2)=11時,恰好反應(yīng)產(chǎn)生Ca(NO2)2,B項(xiàng)錯誤;Ca(OH)2微溶于水且過量,故濾渣的主要成分是Ca(OH)2,C項(xiàng)正確;弱堿性有利于硝酸工業(yè)的尾氣的吸收,D項(xiàng)正確。11.廢氣的污染成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn),某科技團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)利用工業(yè)尾氣中硫化物與氮氧化物,可以制取Na2S2O4和NH4NO3(Ce為鈰元素):下列有關(guān)

13、該流程的說法錯誤的是()A.S2O42-有極強(qiáng)的還原性,屬于強(qiáng)還原劑B.裝置中若生成2NA個H+(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值),則消耗18 g水C.裝置再生5 mol Ce4+,若用甲烷燃料電池進(jìn)行電解時,理論上要消耗12 g甲烷D.裝置獲得粗產(chǎn)品NH4NO3的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等答案CS2O42-中硫元素為+3價,易被氧化,表現(xiàn)強(qiáng)還原性,A項(xiàng)正確;分析流程圖可知,裝置中Ce4+將NO氧化為NO3-、NO2-,由H原子守恒知反應(yīng)生成的H+均來自H2O,故生成2NA個H+,消耗18 g水,B項(xiàng)正確;裝置再生5 mol Ce4+,根據(jù)得失電子守恒,消耗甲烷的質(zhì)量為15 m

14、ol1816 g/mol=10 g,C項(xiàng)錯誤;從裝置反應(yīng)后的溶液中獲得粗產(chǎn)品硝酸銨的實(shí)驗(yàn)操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等,D項(xiàng)正確。12.某硫酸廠的尾氣處理流程如圖所示,為了確定固體A的組成,分析師選用5 molL-1的NaOH溶液對固體A的成分進(jìn)行測定(數(shù)據(jù)見表)。則以下說法正確的是()實(shí)驗(yàn)固體A/gNaOH/mLNH3/L7.4x1.6811.120.000.56注:生成的氨氣全部逸出,且轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下數(shù)據(jù)。A.高濃度SO2進(jìn)入接觸室(含五氧化二釩的反應(yīng)裝置)循環(huán)利用B.實(shí)驗(yàn)過程中如果氫氧化鈉少量,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH4+OH- NH3+H2OC.固體A中(NH4)2S

15、O4與NH4HSO4的物質(zhì)的量之比為41D.x的最小值為20.00答案A固體A由(NH4)2SO4與NH4HSO4組成,氫氧化鈉優(yōu)先中和H+,離子方程式為H+OH- H2O,B項(xiàng)錯誤;運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)(NH4)2SO4與NH4HSO4的物質(zhì)的量分別為a mol和b mol,b+0.5622.4=50.02,132a+115b=11.1,解得a=0.018 75、b=0.075,C項(xiàng)錯誤;通過n(NH4)2SO4n(NH4HSO4)=14可以得到中:n(NH4HSO4)=0.05 mol、n(NH4)2SO4=0.012 5 mol,又因?yàn)閚(NH3)=0.075 mol可知固體A反應(yīng)完全,則需

16、要NaOH至少0.125 mol,體積是25.00 mL,D項(xiàng)錯誤;故選A。13.圖示分析是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段之一,學(xué)習(xí)過程中常遇到各類“數(shù)形結(jié)合”問題。結(jié)合所給圖示回答相關(guān)問題:(1)從元素化合價和物質(zhì)類別兩個維度學(xué)習(xí)、研究物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,是一種行之有效的方法。圖1是氮元素的“價類二維圖”的部分信息。圖1共價化合物X的化學(xué)式(填“一定”或“不一定”)為NH3,Y的化學(xué)式為。圖中關(guān)于NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)過程,下列說法正確的是。a.氮元素的化合價不發(fā)生變化b.該轉(zhuǎn)化過程中,NO2既是氧化劑,又是還原劑c.若用NO2與H2O反應(yīng)制取HNO3,可生成另一種產(chǎn)物NO(2)從綠色化學(xué)、環(huán)保的角度

17、選擇制取硝酸銅的原料。A.CuB.CuOC.CuSD.Cu(OH)2(3)NO2、NO和SO2是大氣初期污染物的主要成分,NH3催化還原氮氧化物技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖2所示。當(dāng)NO2與NO的物質(zhì)的量之比為11時,與足量氨氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。圖2(4)科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了一種利用水催化促進(jìn)NO2和SO2轉(zhuǎn)化的化學(xué)新機(jī)制,如圖3所示。電子傳遞可以促進(jìn)HSO3-中OH鍵的解離,進(jìn)而形成中間體SO3-,通過“水分子橋”,處于納米液滴中的SO32-或HSO3-可以將電子快速轉(zhuǎn)移給周圍的氣相NO2分子。觀察圖3可知“水分子橋”主要靠形成。寫出HSO3

18、-與NO2間發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式: 。圖3(5)圖3所示生成的HNO2是一種酸性比醋酸稍強(qiáng)的弱酸,其鈉鹽(NaNO2)外觀與食鹽相似,極易被誤認(rèn)為是食鹽食用而引起中毒。鑒別NaNO2和NaCl的簡便方法是:。答案(1)一定N2O5c(2)BD(3)2NH3+NO+NO22N2+3H2O(g)(4)氫鍵HSO3-+2NO2+H2O2HNO2+HSO4-(5)將兩種物質(zhì)分別溶于水后測定兩種溶液的酸堿性,呈堿性的為NaNO2溶液,呈中性的為NaCl溶液解析(1)NO2、氧氣和水反應(yīng)生成硝酸的過程中,NO2只作還原劑。(2)Cu、CuS和硝酸反應(yīng),會產(chǎn)生大氣污染物。(5)HNO2為弱酸,則NaNO

19、2為強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶液呈堿性。14.皮革廠的廢水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH4+形式存在),通過沉淀和氧化兩步處理后可使水中氨氮達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。(1)沉淀:向酸性廢水中加入適量Fe2(SO4)3溶液,廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。該反應(yīng)的離子方程式為。廢水中氨氮去除率隨pH的變化如下圖所示,當(dāng)1.3pH1.54后,總氮去除率下降的原因是。答案(1)NH4+3Fe3+2SO42-+6H2O NH4Fe3(SO4)2(OH)6+6H+pH增大,c(OH-)增大,不利于NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀生成,則氨氮去除率隨pH升高而降低(2)2NH4+3

20、ClO- N2+3Cl-+2H+3H2O或2NH4+3HClO N2+3Cl-+5H+3H2O氧化劑次氯酸不穩(wěn)定,溫度升高受熱分解次氯酸鈉投料量過大,導(dǎo)致污水中部分氨氮可能被氧化為NO3-等,則總氮去除率下降解析(1)該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),根據(jù)原子守恒和電荷守恒及溶液呈酸性可寫出反應(yīng)的離子方程式。酸性減弱,c(OH-)增大,Fe3+易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,不利于NH4Fe3(SO4)2(OH)6生成,從而使氨氮去除率降低。(2)NH4+在酸性條件下被ClO-氧化為N2,ClO-被還原為Cl-,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及溶液呈酸性可寫出離子反應(yīng)方程式。15.空氣質(zhì)量日報(bào)中涉及的污染物主要是SO

21、2、NO2和可吸入顆粒物。(1)汽車尾氣是城市大氣氮氧化物的主要來源之一。治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)化器”,使CO和NOx反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,形成酸雨的原理之一可簡單表示為:含硫燃料ABC(酸雨成分之一)。請回答下列問題:酸雨的pH(填“”“”或“=”)5.6。反應(yīng)c的化學(xué)方程式為。用足量的氨水吸收SO2,其離子方程式為;向所得溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色會褪去,涉及的離子方程式為;(NH4)2SO3溶液中c(NH4+)-2c(SO32-)=(用溶液中微粒濃度符號表示)。NaClO2溶液可

22、以吸收含SO2的煙氣,反應(yīng)的離子方程式為;若NaClO2溶液與SO2恰好反應(yīng)完全,檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否含有Cl-的方法為。(3)利用FeSO4溶液吸收尾氣(主要含N2及少量NO、NO2)中的氮氧化物,實(shí)驗(yàn)流程示意圖如下所示。已知:Fe2+(aq)+NO(g) Fe(NO)2+(aq)(棕色)H0當(dāng)觀察到時,說明b中FeSO4溶液需要更換。若尾氣體積為22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),用0.1 molL-1NaOH溶液滴定a中溶液,消耗NaOH溶液體積為V L,尾氣中NO2的體積分?jǐn)?shù)為。答案(1)2xCO+2NOx 2xCO2+N2(2)2H2SO3+O2 2H2SO42NH3H2O+SO2 2NH4

23、+SO32-+H2O5SO32-+2MnO4-+6H+ 5SO42-+2Mn2+3H2Oc(HSO3-)+c(OH-)-c(H+)ClO2-+2SO2+2H2O Cl-+2SO42-+4H+取少量反應(yīng)后的溶液,先加入足量Ba(NO3)2溶液,靜置后向上層清液中滴加AgNO3溶液,再滴加稀硝酸,若有白色沉淀產(chǎn)生,證明Cl-存在(3)c中溶液變棕色0.15V100%解析(1)CO與NOx反應(yīng)生成N2和CO2,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可寫出化學(xué)方程式。(2)氨水足量時,SO2與氨水反應(yīng)生成(NH4)2SO3;SO32-可被酸性高錳酸鉀溶液氧化為SO42-,MnO4-被還原成Mn2+,根據(jù)得失電子守

24、恒知,n(SO32-)n(MnO4-)=52時恰好反應(yīng)完全,結(jié)合電荷守恒、原子守恒可寫出離子方程式;(NH4)2SO3溶液中電荷守恒關(guān)系式為c(NH4+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故c(NH4+)-2c(SO32-)=c(HSO3-)+c(OH-)-c(H+)。SO2與NaClO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),SO2被氧化為SO42-,ClO2-被還原為Cl-,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式;若NaClO2溶液與SO2恰好反應(yīng)完全,生成的溶液中含有SO42-和Cl-。欲檢驗(yàn)Cl-,需用足量Ba(NO3)2溶液沉淀SO42-,再用AgNO3

25、溶液檢驗(yàn)Cl-,防止SO42-干擾Cl-的檢驗(yàn)。(3)當(dāng)觀察到c中溶液變棕色時,說明b中FeSO4反應(yīng)完全,需要更換FeSO4溶液。根據(jù)題意可得2NaOH2HNO33NO2,則c(NO2)=0.1 molL-1V L32=0.15V mol,V(NO2)=22.4 Lmol-10.15V mol=3.36V L,因此,尾氣中NO2的體積分?jǐn)?shù)為3.36VL22.4 L100%=0.15V100%。16.SO2和氮氧化物(NOx)都是空氣污染物,科學(xué)處理及綜合利用是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。(1)某科研小組研究不同條件下0.4 molL-1(NH4)2S溶液常壓下吸收SO2煙氣的吸收率。溶液pH:隨著含

26、SO2煙氣的不斷通入,SO2和硫的吸收率如圖1所示:當(dāng)pH=108.6,硫的總吸收率不斷減小,因?yàn)镾2-濃度較高與SO2反應(yīng),生成S,同時產(chǎn)生大量的,導(dǎo)致硫的總吸收率減小。:當(dāng)pH=83,硫的總吸收率增大,生成的主要產(chǎn)物為(NH4)2S2O3和NH4HSO3。(NH4)2S2O3和NH4HSO3一定條件下反應(yīng),生成硫磺和(NH4)2SO4,最終回收,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。:當(dāng)pH3時,導(dǎo)致SO2和硫的總吸收率降低。溫度:如圖2所示,該項(xiàng)目選擇常溫,一是為了節(jié)能,另一個原因是。其他條件:。(任舉一例)(2)聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù),是一種工業(yè)工藝技術(shù),采用“35%的氯酸(HClO3)同時脫硫脫氮技術(shù)”,處

27、理煙氣(含SO2、NO)可獲得H2SO4、HCl、HNO3副產(chǎn)品,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)氯酸的濃度小于35%時,SO2和NO的脫除率幾乎不變,但生成HNO3的量遠(yuǎn)小于理論值,可能的原因是。答案(1):H2S氣體:(NH4)2S2O3+2NH4HSO3 2S+2(NH4)2SO4+H2O:吸收劑消耗完全,SO2達(dá)到飽和逸出常溫時硫的吸收率已經(jīng)很高了,升高溫度吸收率變化不大通入含SO2的煙氣的速率(2)NO可能被氧化成NO2及其他含氮化合物解析(1):當(dāng)pH=108.6時,S2-與SO2發(fā)生反應(yīng):3S2-+SO2+4H2O 3S+H2S+6OH-。:根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學(xué)方程式。17.工業(yè)鋼

28、渣主要含Ca(OH)2、CaCO3,還含有aCaObAl2O3cSiO2、xFe2O3ySiO2、mMgOnSiO2等可用于處理含NOx的煙氣。已知:酸性鋼渣漿液脫除NO和NO2時發(fā)生的反應(yīng)主要有:NO+NO2N2O3;N2O3+H2O 2HNO2;2NO2+H2O HNO2+HNO3;加熱或溶液呈酸性時,易發(fā)生反應(yīng):3HNO2 2NO+HNO3+H2O。(1) 工業(yè)鋼渣加水后攪拌得鋼渣漿液。向鋼渣漿液中逐漸加入硫酸溶液酸化,漿液pH以及浸出液中金屬離子的質(zhì)量濃度隨時間變化情況如圖1所示。圖1pH=4時,浸出液中質(zhì)量濃度最大的金屬離子是。隨時間延長,Ca2+濃度先增大后減小,原因是。鋼渣漿液的

29、pH對NOx脫除率的影響如圖2所示。當(dāng)漿液pH5.0時,A點(diǎn)對應(yīng)的NO脫除率明顯低于B點(diǎn),可能的原因是。圖2(2) 研究發(fā)現(xiàn),pH=5.0的鋼渣漿液中加入3%的H2O2溶液,煙氣中NOx的脫除率明顯增大。驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方法是。(NOx的脫除率可由儀器直接測定)答案(1)Mg2+開始時加入的硫酸會促進(jìn)CaCO3和Ca(OH)2溶解,溶液Ca2+濃度增加;隨著硫酸加入量增加,SO42-濃度增大,Ca2+與SO42-結(jié)合生成的CaSO4沉淀逐漸增多,浸出液中Ca2+濃度逐漸減小。pH越小,酸性越強(qiáng),HNO2分解生成的NO越多(2)取兩份等體積pH=5.0的鋼渣漿液,向其中分別邊攪拌邊加入相同體積的蒸餾水

30、和3%的H2O2溶液,以相同的流速向兩種鋼渣漿液中通入煙氣,比較相同時間內(nèi)煙氣中NOx的脫除率解析(1)在pH=4對應(yīng)的點(diǎn)向時間軸作垂線,可以看出Mg2+的濃度最大。溶液呈酸性時,易發(fā)生反應(yīng):3HNO2 2NO+HNO3+H2O。亞硝酸分解成NO導(dǎo)致NOx的脫除率下降。(2)設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn),控制變量為H2O2的濃度,通過儀器檢測NOx的脫除率,從而確定過氧化氫對脫除率的影響。18.含NO煙氣需要處理后才能排放。(1)濕法氧化法處理含NO煙氣。堿性條件下,用NaClO2將NO氧化成NO3-并放出熱量。寫出該反應(yīng)的離子方程式:。向NaClO2溶液中加入Fe3+,會發(fā)生反應(yīng):Fe3+ClO2- Fe2

31、+ClO2。在相同條件下,分別以NaClO2溶液和含少量Fe3+的NaClO2溶液為吸收劑,測得相同時間內(nèi),NO的氧化率隨起始NaClO2溶液濃度的變化如圖1所示。圖1圖2.起始NaClO2溶液相同時,當(dāng)用無Fe3+的NaClO2溶液作吸收劑時,NO的氧化率明顯降低,其原因是。.以NaClO2溶液為吸收劑,NO的氧化率隨溫度的變化情況如圖2所示。溫度超過60 后,NO氧化率下降,試解釋其原因:。(2)有氧條件下,NO在催化劑作用下可被NH3還原為N2。在釩基催化劑(V2O5)作用下的脫硝反應(yīng)機(jī)理如圖3所示,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。圖3按上述圖中NH3、NO和O2的比例進(jìn)行催化脫硝反應(yīng)。反應(yīng)一定的

32、時間,NH3和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖4所示。超過200 后,NO轉(zhuǎn)化率急劇下降,而NH3仍維持較高的原因是。圖4答案(1)4OH-+3ClO2-+4NO 4NO3-+3Cl-+2H2O.Fe3+會與ClO2-反應(yīng)生成ClO2,ClO2與NO反應(yīng)更快.ClO2-或ClO2與NO反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度過高不利于脫硝平衡正向進(jìn)行;溫度過高,NO在吸收液中的溶解度降低(2)4NH3+4NO+O24N2+6H2O超過200 后,NH3與O2生成NO解析(1)堿性條件下,NaClO2將NO氧化成NO3-,自身被還原為NaCl,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可配平離子方程式。(2)根據(jù)在釩基催化劑

33、(V2O5)作用下的脫硝反應(yīng)機(jī)理圖可知,NH3、NO、O2是反應(yīng)物,N2、H2O是生成物,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可配平化學(xué)方程式;超過200 后,NH3發(fā)生催化氧化,NH3與O2生成NO。19.燃煤煙氣中90%以上的NOx是NO,脫硝技術(shù)主要就是指NO的脫除技術(shù)。. 絡(luò)合脫硝法六氨合鈷溶液中的Co(NH3)62+能絡(luò)合煙氣中的NO和O2,形成的兩種絡(luò)合物在溶液中極易發(fā)生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)NO的脫除。在吸收液中加入活性炭可有效催化Co(NH3)62+的再生,維持溶液脫除NO的能力,原理如圖1所示。圖1(1)寫出上述絡(luò)合脫硝法總反應(yīng)的離子方程式:。(2)在不同溫度下,將含0.01 molL-1Co(N

34、H3)63+的溶液以一定流速通過裝有活性炭的催化器,Co(NH3)63+的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因可能是。. 氧化脫硝法ClO2溶液常用于氧化脫除煙氣中的NO、SO2等污染物。(3)隔膜電解NaClO3制備ClO2的裝置如圖2所示。制備時先在NaClO3溶液中通入少量ClO2氣體,結(jié)合反應(yīng)方程式簡述ClO2的制備過程:。圖2(4)ClO2氧化脫硝過程發(fā)生的反應(yīng)如下:5NO+2ClO2+H2O 5NO2+2HCl;2NO2+H2O HNO2+HNO3。隨著ClO2溶液初始濃度的增加,脫硝時從溶液中逸出的NO2卻隨之增加。研究表明,溶液中的ClO2不能吸收NO2,且在一定程度上阻礙水對NO2

35、的吸收。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證ClO2對NO2的吸收有抑制作用:。(NO2的濃度可由儀器直接測定) 其他條件相同,當(dāng)NO煙氣中含有SO2時,用ClO2溶液處理煙氣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。脫硝處理含SO2的NO煙氣時逸出的NO2明顯減少,其原因是。圖3答案(1)2NO+O2+2OH- NO2-+NO3-+H2O(2)溫度升高,反應(yīng)速度加快,提高Co(NH3)63+的轉(zhuǎn)化率;溫度升高,O2在水中的溶解度下降,有利于Co(NH3)63+的還原;溫度升高,促進(jìn)Co(NH3)63+解離為Co3+,有利于Co3+的還原(3)首先發(fā)生陰極反應(yīng),ClO2+e- ClO2-;產(chǎn)生的ClO2-在溶液中再與ClO3-發(fā)生反應(yīng)

36、,ClO3-+ClO2-+2H+ 2ClO2+H2O;生成的ClO2部分逸出,另一部分繼續(xù)循環(huán)反應(yīng)(4)分別取等體積的蒸餾水和一定濃度的ClO2溶液,在相同時間內(nèi)以相同的流速向兩份溶液中通入NO2,比較逸出NO2的濃度,若通過蒸餾水逸出的NO2的濃度較小,則說明ClO2對NO2的吸收有抑制作用ClO2溶液中的部分ClO2與SO2發(fā)生反應(yīng),溶液中剩余的ClO2濃度減小,減弱了水對NO2吸收的阻礙作用解析(1)分析題給圖1中箭頭的指向,反應(yīng)物為NO、O2、OH-,生成物為NO2-、NO3-與H2O。(3)左室為陰極,陰極上ClO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的ClO2-再與ClO3-發(fā)生反應(yīng)生成ClO2,ClO2

37、部分逸出,另一部分繼續(xù)循環(huán)反應(yīng)。(4)相同條件下,將NO2通入等體積的蒸餾水和ClO2溶液中,作對照實(shí)驗(yàn),比較逸出NO2的濃度,據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。SO2具有較強(qiáng)的還原性,ClO2溶液中的部分ClO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),導(dǎo)致ClO2濃度減小,減弱了水對NO2吸收的阻礙作用,所以逸出的NO2明顯減少。20.由五種元素組成的化合物X,某學(xué)習(xí)小組按如下流程進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn):已知:化合物X難溶于水;氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定,氣體A能使品紅溶液褪色,氣體E在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為0.76 gL-1,固體C呈紫紅色。請回答:(1)寫出氣體E的結(jié)構(gòu)式:;溶液B中含有的溶質(zhì)(除了H2SO4)有(用化學(xué)式表示)。(2

38、)化合物X含有的元素有Cu、H、(寫出另外三種元素),寫出步驟1反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)一定條件下,往溶液B中通入氣體A和E,可制備化合物X,寫出該反應(yīng)的離子方程式:。(4)氣體E可將Fe2O3還原得到黑色固體(不含F(xiàn)e3O4),請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證黑色固體的成分:。答案(1)CuSO4和(NH4)2SO4(或NH4HSO4)(2)N、S、O2CuNH4SO3+2H2SO4 CuSO4+Cu+2SO2+(NH4)2SO4+2H2O(3)2Cu2+8NH3+3SO2+4H2O 2CuNH4SO3+SO42-+6NH4+(4)取適量黑色固體,加入足量CuSO4溶液,有紅色固體析出,則有Fe,反之則無;

39、過濾,取濾渣加入足量的稀硫酸,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,若酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去,則有FeO,反之則無;若兩種現(xiàn)象都有,則為Fe和FeO的混合物解析紫紅色固體C為Cu,藍(lán)色沉淀D為Cu(OH)2,黑色固體F為CuO,氣體A為SO2,M(E)=0.76 gL-122.4 Lmol-117 gmol-1,故E為NH3。32.4 g X中,n(Cu)=6.4 g64 gmol-1+8.0 g80 gmol-1=0.2 mol,n(NH4+)=n(NH3)=4.48 L22.4 Lmol-1=0.2 mol,n(S)=n(SO2)=4.48 L22.4 Lmol-1=0.2 mol,n(O)=32

40、.4 g-(0.264)g-(0.218)g-(0.232)g16 gmol-1=0.6 mol,n(Cu)n(NH4+)n(S)n(O)=1113,故X的化學(xué)式為CuNH4SO3。21.某含結(jié)晶水的鹽A是制備負(fù)載型活性鐵催化劑的主要原料,由五種常見元素組成,M(A)500 gmol-1。某興趣小組對鹽A進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,流程如下:已知:混合氣體C轉(zhuǎn)化為氣體D時,質(zhì)量增加了4.8 g;溶液H為單一溶質(zhì),且不與氫氧化鉀反應(yīng),焰色呈紫色。請回答:(1)鹽A除Fe、H、O以外的兩種元素是。(填元素符號)(2)混合氣體C的組成成分為。(填化學(xué)式)(3)鹽A在421553 下分解生成混合氣體B和混合固體F

41、的化學(xué)方程式:。(4)鹽A中加入足量稀硫酸,可得到一種二元弱酸,且該弱酸可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成氣體D,試寫出該弱酸被氧化的離子方程式:。(5)某興趣小組用混合氣體C還原少量CuO粉末,使CuO完全反應(yīng)得到紅色產(chǎn)物。為確定紅色產(chǎn)物的成分,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:。(已知:Cu2O+2H+ Cu2+Cu+H2O)答案(1)C、K(2)CO、CO2(3)4K3Fe(C2O4)33H2O6K2CO3+2Fe2O3+12CO+6CO2+12H2O(4)5H2C2O4+2MnO4-+6H+ 2Mn2+10CO2+8H2O(5)取m g紅色產(chǎn)物溶于足量稀硫酸中,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥、稱量。若固體質(zhì)量

42、仍為m g,則說明紅色產(chǎn)物僅為Cu;若固體質(zhì)量為64m/144 g,則說明紅色產(chǎn)物僅為Cu2O;若固體質(zhì)量介于兩者之間,則說明紅色產(chǎn)物為二者的混合物解析(1)溶液H呈堿性,加入足量稀鹽酸生成0.15 mol氣體D,考慮到溶液H為單一溶質(zhì),且不與氫氧化鉀反應(yīng),焰色呈紫色,另混合氣體C通過灼熱的CuO后也轉(zhuǎn)化為D,則氣體D為CO2,H為K2CO3溶液,故鹽A除Fe、H、O以外的兩種元素是K和C。(2)0.45 mol混合氣體C通過灼熱的CuO后轉(zhuǎn)化為0.45 mol D且質(zhì)量增加了4.8 g,則混合氣體C為CO和CO2的混合物。由方程式CO+CuOCu+CO2知,氣體質(zhì)量增重的4.8 g為CO結(jié)合

43、的氧的質(zhì)量,混合氣體C中:n(CO)=4.8 g16 gmol-1=0.3 mol,n(CO2)=0.45 mol-0.3 mol=0.15 mol。(3)混合氣體B中,n(H2O)=0.75 mol-0.45 mol=0.3 mol。混合固體F中,n(K2CO3)=n(CO2)=0.15 mol,n(Fe2O3)=8.0 g160 gmol-1=0.05 mol。通過以上計(jì)算知:0.1 mol 鹽A隔絕空氣加熱分解,生成0.05 mol Fe2O3、0.15 mol K2CO3、0.3 mol CO、0.15 mol CO2和0.3 mol H2O,由元素守恒知鹽A的化學(xué)式為K3Fe(C2O

44、4)33H2O,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)K3Fe(C2O4)33H2O中加入足量稀硫酸,得到的二元弱酸為草酸H2C2O4,它被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成氣體CO2,結(jié)合得失電子守恒、元素守恒及電荷守恒,可寫出該反應(yīng)的離子方程式。(5)CO還原CuO,可能生成Cu或Cu2O,故紅色產(chǎn)物的成分可能為Cu或Cu2O或二者的混合物據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。22.化合物X由三種前四周期元素組成,按照如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。溶液C中只有一種溶質(zhì),白色沉淀D不溶于稀鹽酸。請回答:(1)組成X的三種元素是(填元素符號),X的化學(xué)式是。(2)氣體A通入酸化的KI溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(3)一定條件下X與水能反應(yīng),

45、得到的混合液既有強(qiáng)氧化性又有強(qiáng)酸性。請寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式:。.某興趣小組為探究硝酸的性質(zhì),按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn):先打開彈簧夾,通入N2,一段時間后關(guān)閉彈簧夾,再打開分液漏斗的旋塞,使稀硝酸與銅片發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置液面上方仍為無色氣體,裝置液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色,請回答:(1)某同學(xué)認(rèn)為雖然裝置液面上方的無色氣體為NO,但不能說明裝置中反應(yīng)一定生成NO。理由是。(2)裝置液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色,其原因是(用化學(xué)方程式表示)。答案.(1)K、S、OK2S2O8(2)O2+4I-+4H+ 2I2+2H2O(3)K2S2O8+2H2O K2SO4+H2O2+H2SO4.(1)若裝置反

46、應(yīng)生成NO2,NO2可與H2O反應(yīng)生成NO(2)NO+2HNO3(濃) 3NO2+H2O解析.(1)加入BaCl2溶液生成2.33 g不溶于稀鹽酸的白色沉淀D,D應(yīng)為BaSO4,故X中含S元素。n(A)=0.056 L22.4 Lmol-1=2.510-3 mol,氣體A的摩爾質(zhì)量M(A)=1.35 g-1.27 g2.510-3mol=32 gmol-1,故A為O2,X中含有O元素。因B溶于水的溶液與0.01 mol某一元強(qiáng)堿反應(yīng)得到的溶液C中只含有一種硫酸鹽,且X由三種前四周期元素組成,O和S分別在第二、三周期,故此一元強(qiáng)堿應(yīng)為KOH,X中含有K元素。1.27 g B中n(S)=n(BaS

47、O4)=2.33 g233 gmol-1=0.01 mol,溶液C中含0.01 mol K2SO4,其中0.005 mol K2SO4由0.01 mol KOH中和生成,故1.27 g B與水反應(yīng)生成了0.005 mol H2SO4和0.005 mol K2SO4,B中n(K)=0.01 mol,n(O)=1.27 g-0.01mol32 gmol-1-0.01 mol39 gmol-116 gmol-1=0.035 mol,n(K)n(S) n(O)=227,故B為K2S2O7,B與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為K2S2O7+H2O H2SO4+K2SO4。n(K2S2O7)=1.27 g254 gm

48、ol-1=510-3 mol,1.35 g X加熱分解生成510-3 mol K2S2O7和2.510-3 mol O2,故X為K2S2O8。(2)O2與酸化的KI溶液反應(yīng),I-被氧化為I2,O2被還原為H2O,離子方程式為O2+4I-+4H+ 2I2+2H2O。(3)依題意,K2S2O8與H2O反應(yīng)得到的溶液既有強(qiáng)氧化性又有強(qiáng)酸性,可推知有H2O2和H2SO4生成,由質(zhì)量守恒可知還應(yīng)有K2SO4生成,據(jù)此可寫出X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。.(1)若裝置中反應(yīng)生成NO2,NO2能與裝置中的水反應(yīng)生成NO,故不能說明裝置中反應(yīng)生成的一定是NO。(2)裝置液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色,是因?yàn)闈庀跛嵫趸?/p>

49、了NO,化學(xué)方程式為NO+2HNO3(濃) 3NO2+H2O。23.某興趣小組對化合物X開展探究實(shí)驗(yàn)。其中:X是易溶于水的正鹽,由3種元素組成;A和B均為純凈物;生成的A全部逸出,且可使品紅溶液褪色;溶液C中的溶質(zhì)只含一種陰離子,并測得其pH為1;用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定用6.68 g X配成的溶液,發(fā)生反應(yīng):X+MnO4- SO42-+Mn2+,消耗0.08 mol KMnO4。(注:忽略加入固體X后溶液的體積變化)請回答:(1)組成X的3種元素是(填元素符號),X的化學(xué)式是。(2)若吸收氣體A的KOH不足,n(A)n(KOH)=34,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)固體X與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的

50、離子方程式是。(4)某研究小組討論溶液D中的主要陰離子M與Fe3+的反應(yīng)原理,提出了兩種可能:一是發(fā)生氧化還原反應(yīng);二是發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),生成氫氧化鐵膠體和氣體A。在探究過程中某小組同學(xué)選擇如下實(shí)驗(yàn)用品:溶液D、BaCl2稀溶液、稀鹽酸;試管、膠頭滴管。從選擇的藥品分析,設(shè)計(jì)這個實(shí)驗(yàn)的目的是。答案(1)K、S、OK2S5O6(2)3SO2+4KOH K2SO3+2KHSO3+H2O(3)2S5O62-+4H+ 5S+5SO2+2H2O(4)檢驗(yàn)亞硫酸根離子(或亞硫酸氫根離子)是否變質(zhì)或檢驗(yàn)亞硫酸根離子(或亞硫酸氫根離子)中是否混有硫酸根離子解析(1)溶液C透過藍(lán)色鈷玻璃觀察,火焰呈紫色,

51、說明溶液C和固體X中含有鉀(K)元素,溶液C中的溶質(zhì)只含一種陰離子,則為Cl-;X與稀鹽酸反應(yīng)生成的1.6 g淡黃色固體B應(yīng)為S單質(zhì),故X中含有硫(S)元素;X與稀鹽酸反應(yīng)生成的氣體A可使品紅溶液褪色,A為SO2,故由3種元素組成的X中應(yīng)還含有氧(O)元素。溶液C的pH=1,則溶液C中溶質(zhì)為KCl和HCl,過量的HCl為0.1 mol/L0.1 L=0.01 mol,由氯元素守恒知溶液C中n(KCl)=0.04 mol,故6.68 g X中n(K)=0.04 mol。設(shè)X的化學(xué)式為KaSbOc,依題意有:6.68 g(39a+32b+16c)g/mola=0.04 mol,6.68 g(39a

52、+32b+16c)g/mol(6-2c-ab)b=0.08 mol(7-2),整理可得:2b+c=8a,6b-2c=9a,2b=5a,因a、b、c均為正整數(shù),當(dāng)a=2時,b=5,c=6,故X為K2S5O6。(2)吸收氣體SO2的KOH不足時,有KHSO3生成,由n(SO2)n(KOH)=34結(jié)合元素守恒,可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)依題意,6.68 g K2S5O6與0.04 mol HCl反應(yīng)生成了1.6 g S,n(X)n(HCl)n(S)=6.68 g334 g/mol0.04 mol1.6 g32 g/mol=245,結(jié)合元素守恒和電荷守恒,可寫出反應(yīng)的離子方程式。(4)溶液D中的主

53、要陰離子是SO32-或HSO3-或兩者都有,若與Fe3+發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),則生成氫氧化鐵膠體和SO2氣體,若與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)則有SO42-生成,選擇的藥品中有BaCl2稀溶液和稀鹽酸,顯然是用來檢驗(yàn)溶液D中是否含有SO42-,即檢驗(yàn)SO32-或HSO3-是否氧化變質(zhì)。24.無機(jī)化合物X與Y均由三種相同短周期的非金屬元素組成(X比Y的相對分子質(zhì)量大),常溫下均為無色液體,易水解,均產(chǎn)生酸性白霧。取1.35 g X與足量水完全反應(yīng),向反應(yīng)后的溶液中滴加1.00 molL-1的NaOH溶液40.0 mL恰好反應(yīng),溶液呈中性,然后滴加BaCl2溶液至過量,產(chǎn)生不溶于稀鹽酸的2.33 g

54、白色沉淀。Y水解得到兩種產(chǎn)物,其物質(zhì)的量之比為12,且產(chǎn)物之一能使品紅溶液褪色。請回答:(1)X的化學(xué)式為。白色沉淀屬于(填“強(qiáng)”“弱”或“非”)電解質(zhì)。(2)Y與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)二元化合物Z能與X化合生成Y。一定條件下,0.030 mol Z與足量氨反應(yīng)生成0.92 g A(原子個數(shù)之比11,其相對分子質(zhì)量為184)和淡黃色單質(zhì)B及離子化合物M,且M的水溶液的pH7。將0.92 g A隔絕空氣加強(qiáng)熱可得到0.64 g B和氣體單質(zhì)C。寫出Z與足量氨反應(yīng)的化學(xué)方程式:。亞硝酸鈉和M固體在加熱條件下(填“可能”或“不能”)發(fā)生反應(yīng),判斷理由是。請?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)離子化合物M中陽離子的實(shí)驗(yàn)方案

55、:。答案(1)SO2Cl2或SCl2O2強(qiáng)(2)SOCl2+H2O 2HCl+SO2(3)6SCl2+16NH3 S4N4+2S+12NH4Cl(將S4N4寫成N4S4也可)可能NaNO2中N元素化合價為+3價,NH4Cl中N元素化合價為-3,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2取少量M固體加水溶解,加入濃NaOH溶液加熱,若產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則證明有NH4+解析(1)依題意,1.35 g X與水反應(yīng)后的溶液中含H2SO4,且n(H2SO4)=n(BaSO4)=2.33 g233 gmol-1=0.01 mol,中和 0.01 mol H2SO4消耗0.02 mol NaOH,故中和溶

56、液中另一酸性物質(zhì)消耗NaOH 1.00 molL-140.010-3 L-0.02 mol=0.02 mol,考慮到X由三種短周期的非金屬元素組成,易水解,且產(chǎn)生酸性白霧,故可推知溶液中的另一酸性物質(zhì)為0.02 mol HCl,進(jìn)而可知X中含有S、O、Cl元素,1.35 g X中n(S)=n(H2SO4)=0.01 mol,n(Cl)=n(HCl)=0.02 mol,n(O)=1.35 g-0.01mol32 gmol-1-0.02 mol35.5 gmol-116 gmol-1=0.02 mol,n(S)n(Cl)n(O)=122,故X為SCl2O2或SO2Cl2。題中白色沉淀為BaSO4,

57、屬于強(qiáng)電解質(zhì)。(2)Y水解得到兩種產(chǎn)物,其物質(zhì)的量之比為12,能使品紅溶液褪色的產(chǎn)物應(yīng)為SO2,Y與X組成元素相同,則另一水解產(chǎn)物為HCl,由n(SO2)n(HCl)=12可推知Y為SOCl2,Y水解的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O SO2+2HCl。(3)依題意,Z+SO2Cl2 SOCl2,可推知Z為SCl2。依題意,淡黃色單質(zhì)B為S,SCl2+NH3 A+S+M,0.92 g A隔絕空氣加強(qiáng)熱可得到0.64 g B和氣體單質(zhì)C,由元素守恒可知C為N2,且n(N2)=0.92 g-0.64 g28 gmol-1=0.01 mol,A由S和N元素組成,A中原子個數(shù)之比為11,其相對分子質(zhì)量為

58、184,故A為S4N4;M為離子化合物,且M的水溶液的pH7,由元素守恒可知M為NH4Cl。n(SCl2)n(S4N4)=0.030 mol0.92 g184 gmol-1=61,由此可寫出Z與足量氨反應(yīng)的化學(xué)方程式:6SCl2+16NH3 S4N4+2S+12NH4Cl。NaNO2中N元素為+3價,NH4Cl中N元素為-3價,兩者間可發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2(NaNO2+NH4Cl NaCl+N2+2H2O)。25.“綠水青山就是金山銀山”。近年來,綠色發(fā)展、生態(tài)保護(hù)成為中國展示給世界的一張新“名片”,減少廢氣的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。(1)氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧的主要元兇,利用堿液

59、吸收法可以有效地吸收氮氧化物,發(fā)生的反應(yīng)有NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O。若某混合氣體中含a mol NO和b mol NO2,用NaOH溶液吸收時,要使氣體完全被吸收,則a與b需滿足的關(guān)系為,氣體完全被吸收后測得溶液中NaNO2和NaNO3的物質(zhì)的量之比為41,則混合氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)為。(2)煤燃燒時排放的煙氣中含有SO2和NOx,用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。將含有SO2和NOx的煙氣通入盛有NaClO2和NaOH溶液的反應(yīng)器中,反應(yīng)一段時間后,測得溶液中離子濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示(其他極

60、微量離子忽略不計(jì)):離子Na+SO42-NO3-H+Cl-濃度/(molL-1)3.010-3y8.810-43.810-41.010-3SO2和NaClO2溶液反應(yīng)的離子方程式為。表中y=。(3)工業(yè)生產(chǎn)硫酸也會產(chǎn)生SO2。硫鐵礦(FeS2)煅燒的化學(xué)方程式為;當(dāng)有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2氣體生成時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA。答案(1)ab30%(2)2SO2+ClO2-+2H2O 2SO42-+Cl-+4H+7.510-4(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22.75解析(1)根據(jù)兩個化學(xué)方程式可知,當(dāng)NO剩余時不能完全吸收,故ab;當(dāng)n(NaNO2)n(NaNO3)=41