Question

【題目】汽車尾氣中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)化如下：

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）吸收SO2和NO，獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下（Ce為鈰元素）。裝置I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________

（3）裝置Ⅱ中，酸性條件下NO被Ce4+氧化的產(chǎn)物主要是NO3－、NO2－，請(qǐng)寫出生成等物質(zhì)的量的NO3－和NO2－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“陽極”或“陰極”），同時(shí)在另一極生成S2O42一的電極反應(yīng)式為_________________________________

（5）取少量裝置Ⅳ所得的產(chǎn)品溶于水，溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_________________________

Answer 1

【答案】 1 4:3 SO2 + OH-===HSO3- 2NO+3H2O+4Ce4+=NO3-+NO2-+6H++4Ce3+ 陽極 2H++2HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O c(NO3－ )> c (NH4+)> c (H+)> c (OH－)

【解析】(1). ①. 由反應(yīng)方程式NO+O3═NO2+O2可知，N元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+4價(jià)，生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移電子2mol，則生成11.2L即0.5molO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5mol×2=1mol，故答案為：1；

②.當(dāng)n(NO2):n[CO(NH2)2]=3:2時(shí)，即NO2和CO(NH2)2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是3:2，反應(yīng)方程式可表示為：6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2，該反應(yīng)中只有N元素的化合價(jià)變化，氮?dú)饧仁茄趸�產(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，故答案為：4:3；

(2). 由流程圖可知，在裝置I中SO2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHSO3，離子方程式為：SO2 + OH－=HSO3－，故答案為：SO2 + OH－=HSO3－；

(3). 由流程圖可知，裝置II中生成等物質(zhì)的量的NO3－和NO2－時(shí)，Ce4+被還原為Ce3+，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，該反應(yīng)的離子方程式為：2NO+3H2O+4Ce4+=4Ce3++NO3+NO2+6H+，故答案為：2NO+3H2O+4Ce4+=4Ce3++NO3+NO2+6H+；

(4). 由Ce3+生成Ce4+為氧化反應(yīng)，所以再生時(shí)生成的Ce4+在電解槽的陽極，在電解槽的陰極HSO3－被還原成S2O42一，電極反應(yīng)式為：2H++2HSO3一+2e一=S2O42一+2H2O，故答案為：陽極；2H++2HSO3一+2e一=S2O42一+2H2O；

(5). 由流程圖可知，裝置IV所得的產(chǎn)品為NH4NO3，在NH4NO3溶液中，NH4＋水解使溶液呈酸性，所以溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(NO3－ )> c (NH4+)> c (H+)> c (OH－)，故答案為：c(NO3－ )> c (NH4+)> c (H+)> c (OH－)。