题目内容
【题目】氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH4＋废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：
已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、_______(填化学式)。
(2)用NaNO2溶液处理含NH4＋废水反应的离子方程式为____。
(3)验证废水中NH4＋已基本除净的方法是________(写出操作、现象与结论)。
(4)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是_________。
(5)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。
(6)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O；I2可以使淀粉变蓝。根据上述反应，选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl。需选用的物质是____(填序号)。
①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋
A．①③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①②③⑤
【答案】CaCO3、CaSO3 NH4++NO2-=N2↑+2H2O 取少量处理后废水于试管中，加入NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH4＋已基本除净 气体1转化为气体2时，只有当其中NO：NO2物质的量之比为1：1时，才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，若空气过量，则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空气不能过量 CO C
【解析】
工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，固体Ⅰ为CaCO3、CaSO3及过量Ca(OH)2，气体Ⅰ是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO；气体Ⅰ与适量的空气作用反应产生NO2，再用NaOH溶液处理得到NaNO2，空气不能过量，否则得到NaNO3，由①2NO+O2=2NO2，②NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，将①+②×2得到4NO+O2+4NaOH=4NaNO2+4H2O，为确保反应只生成NaNO2，理论上应控制NO和O2物质的量之比4：1，气体3含有CO、N2，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染的N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。根据淀粉溶液于I2变为蓝色检验NaNO2的存在。
(1)工业废气中CO2、SO2是酸性氧化物可与碱Ca(OH)2发生反应，因而可被石灰乳吸收反应产生相应的盐，所以固体Ⅰ为CaCO3、CaSO3及过量Ca(OH)2；
(2)用NaNO2具有氧化性，NH4+具有还原性，二者在溶液中发生氧化还原反应产生N2和H2O，所以用NaNO2溶液处理含NH4＋废水反应的离子方程式为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；
(3)NH4+能够与强碱共热产生碱性气体——氨气，因此验证废水中NH4+已基本除净的方法是：取少量处理后废水于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象，则可证明NH4＋已基本除净；
(4)若氧气过量，NO会被完全氧化产生NO2，只发生反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，使制取得到的物质中含有NaNO3杂质；根据方程式NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知：只有当气体中NO、NO2物质的量之比为1：1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，所以通入的空气不能过量；
(5)气体3含有CO、N2，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，生成的该气体应为N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO；
(6)根据反应方程式2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O可知：NaNO2具有氧化性，会将KI氧化产生I2，I2可以使淀粉变蓝，反应在酸性溶液中进行，反应在溶液中进行，需要水、酸，还需要KI、淀粉，所以鉴别NaNO2和NaCl需要的试剂序号为①②⑤，故合理选项是C。
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