Question

最近全國各地持續(xù)出現(xiàn)霧霾天氣，其首要污染物是可吸入顆粒物PM_2.5和氮、硫的氧化物（PM_2.5直徑接近2.5×10^-6m，1納米=10^-9m），主要來源為工業(yè)廢氣、機(jī)動(dòng)車尾氣等．因此對PM_2.5、SO₂、NO_x進(jìn)行研究、處理意義重大．
（1）下列關(guān)于PM_2.5說法正確的是

 

a．PM_2.5在空氣中形成了膠體；
b．PM_2.5表面積大，能吸附大量有毒、有害物質(zhì)；
c．少開私家車，盡量選擇公交、地鐵出行，某種程度可以減少PM_2.5污染
（2）取PM_2.5樣本用蒸餾水處理制得試樣，若測得該試樣所含水溶性無機(jī)離子及其平均濃度如表

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度/mol/L	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷該試樣的酸堿性為

 

，其pH=

 

．
（3）對汽車尾氣中的NO_x進(jìn)行研究
①NOx能形成酸雨，寫出NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的化學(xué)方程式

 

．
②汽車尾氣系統(tǒng)中裝有催化轉(zhuǎn)化器，可將NOx還原成N₂排出，已知下列熱化學(xué)方程式：
ⅰN₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1
ⅱ2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1
ⅲC（s）+O₂（g）═CO₂（ g）△H=-393.5kJ?mol^-1
溫度升高，反應(yīng)ⅲ化學(xué)平衡常數(shù)

 

．（填“增大”或“減小”或“不變”）
寫出NO（g）和CO（g）反應(yīng)生成N₂（g）、CO₂（g）的熱化學(xué)方程式

 

．
（4）將工廠廢氣中產(chǎn)生的SO₂通過下列流程，可以轉(zhuǎn)化為有應(yīng)用價(jià)值的硫酸鈣等

①寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式：

 

．
②生產(chǎn)中，向反應(yīng)Ⅱ的溶液中加入強(qiáng)還原性的對苯二酚等物質(zhì)，目的是

 

．
③檢驗(yàn)經(jīng)過反應(yīng)Ⅲ得到的氨態(tài)氮肥中SO₄^2-所用試劑是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見的生活環(huán)境的污染及治理,反應(yīng)熱和焓變,熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：基本概念與基本理論,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)PM_2.5是的含義、性質(zhì)、危害等判斷；
（2）觀察表格中發(fā)現(xiàn)NH₄⁺水解顯酸性，PM2.5的酸堿性為酸性；
（3）①NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的化學(xué)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
反應(yīng)ⅲ正反應(yīng)放熱，溫度升高平衡左移，化學(xué)平衡常數(shù)減��；
根據(jù)蓋斯定律，NO（g）和CO（g）反應(yīng)生成N₂（g）、CO₂（g）的熱化學(xué)方程式可由 ③×2-①-②得到；
（4）①根據(jù)反應(yīng)物和生成物，寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式；
②加入強(qiáng)還原性的對苯二酚等物質(zhì)，目的是防止亞硫酸銨（NH₄）₂SO₃被氧化；
③檢驗(yàn)SO₄^2-所用試劑是鹽酸和氯化鋇．

解答： 解：（1）a．PM_2.5是指微粒直徑≤2.5微米的微粒，而膠粒直徑為1～100nm，故在空氣中不只形成了膠體，還有濁液，故a錯(cuò)誤；
b．PM_2.5表面積大，能吸附大量有毒、有害物質(zhì)，故b正確；
c．少開私家車，盡量選擇公交、地鐵出行，某種程度可以減少PM_2.5污染，故c正確；
故答案為；bc；
（2）觀察表格中發(fā)現(xiàn)NH₄⁺水解顯酸性，PM2.5的酸堿性為酸性．試樣的pH值根據(jù)溶液中電荷守恒計(jì)算H+離子濃度為10^-4，pH值為4，故答案為：酸性；4；
（3）①NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的化學(xué)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
②ⅰN₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ?mol^-1-------①
ⅱ2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ?mol^-1--------②
ⅲC（s）+O₂（g）═CO₂（ g）△H=-393.5kJ?mol^-1--------③
反應(yīng)ⅲ正反應(yīng)放熱，溫度升高平衡左移，化學(xué)平衡常數(shù)減小，
由蓋斯定律，NO（g）和CO（g）反應(yīng)生成N₂（g）、CO₂（g）的熱化學(xué)方程式可由③×2-①-②得到，即2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol，故答案為：減��；2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol；
（4）①根據(jù)反應(yīng)物和生成物，寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為：2CaCO₃+O₂+2SO₂=2CaSO₄+2CO₂，故答案為；2CaCO₃+O₂+2SO₂=2CaSO₄+2CO₂；
②亞硫酸根離子易被氧化，向反應(yīng)Ⅱ的溶液中加入強(qiáng)還原性的對苯二酚等物質(zhì)，目的是防止亞硫酸銨（NH₄）₂SO₃被氧化，
故答案為：防止亞硫酸銨（NH₄）₂SO₃被氧化；
③檢驗(yàn)SO₄^2-所用試劑是鹽酸和氯化鋇（HCl 和 BaCl₂），故答案為：鹽酸和氯化鋇（HCl 和 BaCl₂）．

點(diǎn)評：該題綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)知識，涉及離子的水解、pH值的計(jì)算、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)、常數(shù)等，題目難度中等，注意相關(guān)知識的積累．