Question

汽車尾氣的主要成分為CO₂及CO、NO_X（NO和NO₂）的混合物，其中NO的體積分數(shù)占95%以上）等．治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)換器”，利用催化劑使CO和NO_X發(fā)生反應(yīng)大部分轉(zhuǎn)化為CO₂和N₂．某小組在實驗室利用如圖所示裝置模汽車尾氣處理中CO和NO_X的反應(yīng)并測量反應(yīng)后混合氣體的組成．（已知HCOOHCO↑+H₂O）
試回答下列問題：

（1）儀器的連接順序為
（2）E裝置的作用是______、______．
（3）寫出D中的NO_X與CO反應(yīng)的化學方程式______．
（4）若B容器中生成的NO_X為NO，寫出該反應(yīng)的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______．
（5）若通入的NO_X為NO，C裝置增重8.8g，收集到的氣體在標準狀況下為4.48L（其相對分子質(zhì)量為28.4）．則收集到的氣體中NO的物質(zhì)的量為______．
（6）選擇高效催化劑，將汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無毒氣體，便徹底解決了汽車尾氣對環(huán)境的影響，這種說法是否正確并闡述理由：______．

Answer 1

解：（1）制取的一氧化碳和氮氧化物中都含有水蒸氣，影響測定結(jié)果，所以要先用濃硫酸除去水蒸氣，同時充分混合一氧化碳和氮氧化物，故選E；從E出來的氣體再通過D進行轉(zhuǎn)化，使其生成氮氣和二氧化碳，D中未反應(yīng)的氮氧化物有毒，對環(huán)境造成污染，所以要進行尾氣處理，所以D連接C，所以各儀器的連接順序是，故答案為：
；
（2）濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑，E裝置還可以通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速，防止流速過大而使反應(yīng)物不能較大程度的反應(yīng)，流速過小而反應(yīng)速率太慢，
故答案為：①干燥混合氣體，②通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速；
（3）加熱、催化劑條件下，氮氧化物和一氧化碳反應(yīng)生成氮氣和二氧化碳，反應(yīng)方程式為：2 NO_x+2x CO N₂+2x CO₂，故答案為：2 NO_x+2x CO N₂+2x CO₂；
（4）銅和稀硝酸反應(yīng)方程式為：，故答案為：；
（5）收集到的氣體在標準狀況下為4.48L（其相對分子質(zhì)量為28.4＞28），說明收集的氣體中含有NO，
根據(jù)知CO 和 N₂混合物與NO的物質(zhì)的量之比=1.6：0.4=4：1，相同條件下，CO 和 N₂混合物與NO的體積之比為4：1，所以NO的物質(zhì)的量==0.04mol，
故答案為：0.04mol；
（6）催化劑只改變化學反應(yīng)速率不改變平衡的移動，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能反應(yīng)完全，且生成物中含有碳元素，沒達到“零碳排放”的目的，對氣候的變化存在潛在的影響和危害，所以不正確，
故答案為：不正確，①該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能反應(yīng)完全．②沒達到“零碳排放”的目的，對氣候的變化存在潛在的影響和危害．
分析：（1）制取的一氧化碳和氮氧化物中都含有水蒸氣，影響測定結(jié)果，所以要先用濃硫酸除去水蒸氣，同時充分混合一氧化碳和氮氧化物，故選E；從E出來的氣體再通過D進行轉(zhuǎn)化，使其生成氮氣和二氧化碳，D中未反應(yīng)的氮氧化物有毒，對環(huán)境造成污染，所以要進行尾氣處理，所以D連接C，據(jù)此進行排序；
（2）濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑，E裝置還可以通過觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速；
（3）加熱催化劑條件下，氮氧化物和一氧化碳反應(yīng)生成氮氣和二氧化碳，據(jù)此寫出反應(yīng)方程式；
（4）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（5）根據(jù)十字相乘法計算NO與氮氣和一氧化碳混合物的物質(zhì)的量之比，相同條件下，CO 和 N₂混合物與NO的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，再結(jié)合混合氣體的體積計算NO的物質(zhì)的量；
（6）根據(jù)反應(yīng)特點及生成物的特點進行分析解答．
點評：本題以實驗設(shè)計為載體考查了物質(zhì)的量的計算、儀器的連接，反應(yīng)方程式的書寫等知識點，確定實驗儀器的順序是學習的難點，根據(jù)每一步的實驗目的來確定實驗儀器的連接順序，難度較大．