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

(1)氧化還原法消除NOx的轉(zhuǎn)化如圖所示:

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]=3∶2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(guò)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,請(qǐng)寫(xiě)出生成等物質(zhì)的量的時(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(yáng)極”或“陰極”),同時(shí)在另一極生成的電極反應(yīng)式為____。

(5)已知進(jìn)入裝置Ⅳ的溶液中的濃度為a g·L1,要使1 m3該溶液中的NO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】14:33:12NO+3H2O+4Ce4===NO3-+NO2-+6H+4Ce3陽(yáng)極2H+2HSO3-+2e===S2O42-+2H2O243

【解析】

(1)①化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù),根據(jù)N元素的化合價(jià)的變化來(lái)確定電子轉(zhuǎn)移數(shù)目;②反應(yīng)方程式中,系數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,結(jié)合元素的化合價(jià)變化及原子守恒分析;(2)由原子守恒確定反應(yīng);(3)生成等物質(zhì)的量的NO3-NO2-時(shí),Ce4+被還原為Ce3+,結(jié)合電子守恒、電荷守恒分析離子反應(yīng);(4)生成Ce4+為氧化反應(yīng),發(fā)生在陽(yáng)極上;反應(yīng)物是HSO3-被還原成S2O42-,得到電子;(5)NO2-的濃度為a gL-1,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,則失去電子數(shù)目是:1000×(5-3)a/46,設(shè)消耗標(biāo)況下氧氣的體積是V,結(jié)合電子守恒進(jìn)行計(jì)算。

(1)①NO+O3═NO2+O2,生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移電子是2mol,生成11.2L0.5mol O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol×2=1mol;②當(dāng)n(NO2):n[CO(NH22]=3:2,即NO2CO(NH22的系數(shù)之比是3:2,其方程式表示為:6NO2+4CO(NH22=7N2+8H2O+4CO2,只有N元素的化合價(jià)變化,氮?dú)鉃檠趸a(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,由N原子守恒可知氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為8:6=4:3;(2)轉(zhuǎn)換過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO+NOx→CO2+N2(未配平),若x=1.5,可利用“定一法”進(jìn)行配平,把CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1,則CO、NO1.5、N2前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為:1、、.即3CO+2NO1.5→3CO2+N2,則化學(xué)方程式中CO2N2的系數(shù)之比為3:1;(3)生成等物質(zhì)的量的NO3-NO2-時(shí),Ce4+被還原為Ce3+,由電子守恒、電荷守恒可知,離子方程式為:2NO+3H2O+4Ce4===NO3-+NO2-+6H+4Ce3;(4)生成Ce4+為氧化反應(yīng),發(fā)生在陽(yáng)極上,連接電源正極,因此再生時(shí)生成的Ce4+在電解槽的陽(yáng)極;反應(yīng)物是HSO3-被還原成S2O42-,得到電子,電極反應(yīng)式為:2H+2HSO3-+2e===S2O42-+2H2O;(5)NO2-的濃度為a gL-1,要使1m3該溶液中的NO2-完全轉(zhuǎn)化為NH4NO3,則失去電子數(shù)目是:1000×(5-3)a/46,設(shè)消耗標(biāo)況下氧氣的體積是V,則失電子數(shù)目是:×2×(2-0),根據(jù)電子守恒:=×2×(2-0),解得V=243a。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:

主族

周期

IA

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0

(1)表中化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素是______。(用元素符號(hào)表示)

(2)②③④三種元素的原子半徑從大到小的順序是______(用元素符號(hào)表示)

(3)用電子式表示③與⑦形成化合物的過(guò)程_______________________。

(4)在①~⑧元素中,元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中堿性最強(qiáng)的___。(填化學(xué)式)

(5)在⑦與⑩的單質(zhì)中,化學(xué)性質(zhì)較活潑的是_____。(填化學(xué)式)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫時(shí),若Ca(OH)2和CaWO4(鎢酸鈣)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(已知=0.58)。下列分析不正確的是

A. a點(diǎn)表示Ca(OH)2與CaWO4均未達(dá)到溶解平衡狀態(tài)

B. 飽和Ca(OH)2溶液和飽和CaWO4溶液等體積混合: c(OH-)>c(H+)>c(Ca2+)>c(WO42-)

C. 飽和Ca(OH)2溶液中加入少量Na2O,溶液變渾濁

D. 石灰乳與0.1mol/LNa2WO4溶液混合后發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2+WO42-=CaWO4+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知與足量的10mol/L硫酸液混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:有紅色金屬生成產(chǎn)生刺激性氣味的氣體溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說(shuō)法正確的是

A. 反應(yīng)中硫酸作氧化劑

B. 中硫元素被氧化

C. 刺激性氣味的氣體是氨氣

D. 1mol完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5mol電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】N2O5是一種新型硝化劑,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0, T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

t/s

0

500

1 000

1 500

c(N2O5)/(mol/L)

5.00

3.52

2.50

2.50

下列說(shuō)法正確的是

A. 該反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行

B. T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,1 000 s時(shí)N2O5(g)轉(zhuǎn)化率為50%

C. 其他條件不變時(shí),T2溫度下反應(yīng)到1 000 s時(shí)測(cè)得N2O5(g)濃度為2.98 mol/L,則T1<T2

D. T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若T1>T2,則K1<K2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如右圖所示,夾子開(kāi)始處于關(guān)閉狀態(tài),將液體A滴入試管②與氣體B充分反應(yīng),打開(kāi)夾子,可發(fā)現(xiàn)試管①內(nèi)的水立刻沸騰了。則液體A和氣體B的組合不可能(  )

A. NaOH溶液、CO2 B. H2O、氨氣

C. NaOH溶液、CO D. H2O、NO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應(yīng)后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。

(1)A-B段的離子反應(yīng)方程式為__________________________。

(2)NaOH溶液的濃度為__________mol/L

(3)通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_______mL。

(4)所得溶液的溶質(zhì)成分是_______________,其物質(zhì)的量之比為_________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】過(guò)氧化氫H2O2(氧的化合價(jià)為﹣1價(jià)),俗名雙氧水,醫(yī)療上利用它有殺菌消毒作用來(lái)清洗傷口。對(duì)于下列A~D涉及H2O2的反應(yīng),填寫(xiě)空白:

A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2

B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2+H2O

C.2H2O2===2H2O+O2

D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O

(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是_________(填代號(hào))。

(2)H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是_________(填代號(hào))。

(3)在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

氧化反應(yīng):H2O2﹣2e===2H++O2

還原反應(yīng):MnO+5e+8H+===Mn2++4H2O

寫(xiě)出該氧化還原反應(yīng)的離子方程式:___________________。

(4)在K2Cr2O7+14HCl===2KCl+3Cl2↑+7H2O+2CrCl3的反應(yīng)中,有0.3 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)生成Cl2的體積為______(標(biāo)準(zhǔn)狀況),被氧化的HCl的物質(zhì)的量為____。

(5)除去鎂粉中混入的鋁粉雜質(zhì)用溶解、_______方法,化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】MgSO4Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列圖像中,能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積,縱坐標(biāo)表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量) (  )

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

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