Question

【題目】近幾年來關(guān)于氮污染的治理倍受關(guān)注。

(1)三效催化劑是最為常見的汽車尾氣催化劑，能同時實現(xiàn)汽車尾氣中的CO、CxHy、NOx三種成分的凈化，其催化劑表面物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖1所示，化合物X可借助傅里葉紅外光譜圖(如圖2所示)確定。

①在圖示的轉(zhuǎn)化中，被還原的元素是_______________，X的化學(xué)式為__________________。

②鋇元素在周期表中的位置是___________________________。

(2)SCR技術(shù)可使NOx與NH3直接反應(yīng)，實現(xiàn)無害轉(zhuǎn)化。當(dāng)NO與NO2的物質(zhì)的最之比為2:1時，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。

(3)利用ClO2氧化氮氧化物反應(yīng)過程如下:NONO2N2反應(yīng)I的化學(xué)方程式是2NO+ ClO2+H2O==NO2+HNO3+ 2HCl，反應(yīng)II的離子方程式是__________________。

(4)加入過量次氯酸鈉可使廢水中NH4+完全轉(zhuǎn)化為N2，而本身被還原為NaCl。

①檢驗廢水中是否存在NH4+的方法是_______________________________________________。

②若處理廢水產(chǎn)生了0.448LN2 (標準狀況)，則需消耗濃度為2mol/L的次氯酸鈉的體積為____mL。

Answer 1

【答案】 N、O Ba(NO3)2 第六周期第 IIA 族 16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O 2NO2+4SO32-=N2+4SO42- 少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，若試紙變藍，則A中生成NH4+ 30

【解析】(1) ①在圖示的轉(zhuǎn)化中N、O的化合價降低被還原；由傅里葉紅外光譜圖(如圖2所示)確定化合物X含有硝酸根，在結(jié)合圖1有鋇離子參加，所以X的化學(xué)式為Ba(NO3)2；

②鋇元素在周期表中的位置是第六周期第 IIA 族；

(2)因為NOx與NH3直接反應(yīng)，實現(xiàn)無害轉(zhuǎn)化，則生成氮氣和水，所以當(dāng)NO與NO2的物質(zhì)的最之比為2:1時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；因此，本題正確答案為：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；

(3)二氧化氮具有氧化性，亞硫酸鈉具有還原性，二者會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此，反應(yīng)II的離子方程式是2NO2+4SO32-=N2+4SO42-；

(4)①檢驗NH4+的方法是：取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，若試紙變藍，則A中生成NH4+；

②因為次氯酸鈉氧化廢水中NH4+完全轉(zhuǎn)化為N2，而本身被還原為NaCl，根據(jù)得失電子守恒，離子方程式：2NH4++3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O 由2NH4++3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O

知處理廢水產(chǎn)生了0.448L氮氣，即=0.02mol,則需消耗濃度為2mol/L的次氯酸鈉的體積為×1000mL=30mL；因此，本題正確答案為：30