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雾霾含有大量的污染物SO2、NO.工业上变“废”为宝,吸收工业尾气SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如图1(Ce为铈元素):

(1)装置Ⅰ中的主要离子方程式为
 
.
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图2所示.
①若是0.1mol NaOH反应后的溶液,测得溶液的pH=8时,溶液中个离子由大到小的顺序是
 
.
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因:
 
.
(3)写出装置Ⅱ中,酸性条件下的离子方程式
 
.
(4)装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,其原理如图3所示.
①生成Ce4+从电解槽的
 
(填字母序号)口流出.
②写出与阴极的反应式
 
.
(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO2-的浓度为a g?L-1,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2
 
L.(用含a代数式表示,计算结果保留整数)
考点:二氧化硫的污染及治理,化学平衡的影响因素,电解原理,氮的氧化物的性质及其对环境的影响
专题:氧族元素,氮族元素
分析:(1)二氧化硫是酸性氧化物,能和强碱之间发生反应;
(2)①当溶液的pH=8时,根据图示得到溶液是亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物,根据离子浓度大小比较的方法来回答;
②NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解,溶液显示酸性,根据平衡移动原理来回答;
(3)在酸性环境下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应;
(4)在电解池中,阳极上发失去电子的氧化反应,阴极上发生得电子的还原反应;
(5)根据氧化还原反应中电子守恒来计算.
解答: 解:(1)二氧化硫是酸性氧化物,能和强碱氢氧化钠之间发生反应:SO2+OH-=HSO3-,NO和氢氧化钠之间不会反应,故答案为:SO2+OH-=HSO3-;
(2)①当溶液的pH=8时,根据图示得到溶液是亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物,离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+);
②NaHSO3溶液中HSO3-的电离大于水解,HSO3-?SO32-+H+,溶液显示酸性,加入CaCl2溶液后,Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移,
故答案为:HSO3-在溶液中存在电离平衡:HSO3-?SO32-+H+,加CaCl2溶液后,Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移,c(H+)增大;
(3)在酸性环境下,NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+,故答案为:NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+;
(4)①在电解池中,阳极上是Ce3+失电子成为Ce4+的过程,所以生成Ce4+从电解槽的阳极上极a极流出,故答案为:a;
②电解池的阴极发生得电子的还原反应,电极反应式为:2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O,故答案为:2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O;
(5)NO2-的浓度为a g?L-1,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,则失去电子数目是:
1000a
46
(5-3)
,设消耗标况下氧气的体积是V,则失电子数目是:
V
22.4
×2×(2-0)
,根据电子守恒:
1000a
46
(5-3)
=
V
22.4
×2×(2-0)
,解得V=243a,故答案为:243a.
点评:本题综合考查学生含氮元素、含硫元素物质的性质知识,注意知识的梳理和归纳是关键,难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

下列有关物质结构和性质的说法中,正确的是(  )
A、元素非金属性Cl>S的实验依据是酸性HCl>H2S
B、二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力
C、SO
 
2-
3
的中心原子均为sp2杂化
D、ClO
 
-
3
的空间构型为三角锥形.

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(1)今有2H2+O2=2H2O反应,电解质溶液为氢氧化钾溶液,构成燃料电池,则负极通的应是
 
正极通的应是
 
 负极电极反应为
 
;正极电极反应为
 
;溶液pH值
 
(填“增大”,“减少”,或“不变”)
(2)若把KOH改为稀H2SO4作电解质,则负极电极反应式为
 
;正极电极反应式
 
;溶液pH值
 
(填“增大”,“减少”,或“不变”)
(3)若把H2改为CH4,用KOH作电解质,则负极电极反应式为
 
;正极电极反应式
 
.

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合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(Ⅰ)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体,铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:
Cu(NH3)2Ac+CO+NH3?[Cu(NH3)3CO]Ac
完成下列填空:
(1)如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是
 
.(选填编号)
a.减压            b.增加NH3的浓度     c.升温     d.及时移走产物
(2)铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式:
 
.
(3)简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件).
 

(4)铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为
 
,其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是
 
,通过比较
 
可判断氮、磷两种元素的非金属性强弱.
(5)已知CS2与CO2分子结构相似,CS2的电子式是
 
,CS2熔点高于CO2,其原因是
 
.

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已知氨气可以和氯气发生如下反应:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂和还原产物分别是
 
,
 
.
(2)在反应中若有28g N2 生成,被氧化的氨有
 
g..

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需配制0.92mol/L的稀硫酸90ml,可用18.4mol/L的浓硫酸稀释来配制.回答下列问题:
(1)需取浓硫酸
 
 ml(保留小数点后一位数字)
(2)配制操作可分解成如下几步:
A 向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查容量瓶是否漏水
B 用少量蒸馏水洗涤烧杯,将溶液注入容量瓶,并重复操作两次
C 将已冷却的硫酸注入容量瓶中
D 根据计算,用量筒量取一定体积的浓硫酸
E 将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有蒸馏水的小烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌
F 盖上容量瓶塞子,振荡,摇匀,装瓶
G 用胶头滴管继续加蒸馏水,使溶液凹面恰好与刻度相切
H 继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线
正确的操作顺序是:A
 
F.

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写出下列物质在水溶液中的电离方程式
H2SO4
 

NaOH
 

Al(NO3)3
 
.

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(1)在稀氨水中存在平衡:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-.
a、在稀氨水中,加入适量NaOH晶体时,c(OH-)
 
,c(NH4+)
 
.(填“增大”“减小”“不变”)
b、氨水是一种弱碱,在水中存在电离平衡:NH3?H2O?NH4++OH-,请写出NH3?H2O电离平衡时的电离平衡常数表达式:Kb=
 
.
(2)写出H2SO4和NaHCO3的电离方程式:H2SO4:
 
、NaHCO3:
 
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下列有关化学用语使用正确的是(  )
A、硫原子的原子结构示意图:
B、NH3分子的电子式:
C、原子核内有8个中子的氧原子:
 
18
8
O
D、氮气的结构式:N≡N

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