题目内容
【题目】据报道:研究人员破解了北京及华北地区雾霾主要成分硫酸盐的形成之谜,发现在大气细颗粒物吸附的水分中NO2与SO2的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。某实验小组对NO2和SO2的反应进行探究。
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)SO2的发生装置可以选择图Ⅰ中的_______(填字母),反应的化学方程式为___________________。
(2)按图Ⅱ所示进行实验。
①实验时往集气瓶中通入等体积的SO2和NO2,观察到集气瓶中有白烟产生,通入的NO2气体颜色变浅,该反应的化学方程式为______________________。如果集气瓶中有少量水,则可能观察不到白烟,其原因是____________。
②请指出图Ⅱ装置设计的不合理之处___________。
(3)硫酸铵是我国pm2.5雾霾的主要成分,收集一定量的雾霾固体进行验证:
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
取一定量的雾霾固体于试管中,加入适量的水溶解,把溶液分成两份。 | ||
一份___________。 | 有白色沉淀生成。 | 证明雾霾固体中含有SO42- |
另一份___________。 | ___________。 | 证明雾霾固体中含有NH4+。综合上面实验,说明雾霾固体颗粒中含有(NH4)2SO4。 |
【答案】 A(或C) Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O[或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O] SO2+NO2=SO3+NO 生成的SO3与水反应生成硫酸 没有进行尾气处理,会导致环境污染 加入足量稀盐酸后,再加入BaCl2溶液 加入适量的NaOH浓溶液并加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体
【解析】(1)硫酸的酸性强于亚硫酸,制取二氧化硫可选用浓硫酸和亚硫酸钠在常温下制取,选择仪器A,圆底烧瓶盛放Na2SO3固体,分液漏斗中盛放浓硫酸,滴入烧瓶中发生反应:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;也可用浓硫酸与铜在加热条件下制取,选择C,浓硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)①二氧化硫具有还原性,二氧化氮具有氧化性,实验时往集气瓶中通入等体积的SO2和NO2,观察到集气瓶中有白烟产生,生成三氧化硫,反应方程式为:SO2+NO2=SO3+NO,如果集气瓶中有少量水,则三氧化硫和水反应SO3+H2O=H2SO4,观察不到白烟;②二氧化硫、二氧化氮都为大气污染物,图Ⅱ装置为二氧化氮和二氧化硫反应的装置,缺少尾气处理,所以设计的不合理之处为没有进行尾气处理,会导致环境污染;(3)在检验SO42-时,加入氯化钡之前要先加盐酸以排除CO32-离子的干扰.即先加盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,说明含有SO42-;检验某溶液中含有NH4+的操作方法为:取少量试样加入到试管中,加入氢氧化钠溶液加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验放出气体,试纸由红变蓝。
【题目】在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入体积不变的容器内各组分的物质的量见下表:
CO2 | H2 | CO | H2O | |
甲 | 2a mol | 2a mol | 0 | 0 |
乙 | 2a mol | a mol | 0 | 0 |
丙 | 0 | 0 | 2a mol | 2a mol |
丁 | amol | 0 | a mol | a mol |
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是
A. 乙>丁>甲>丙 B. 乙=丁<丙=甲
C. 丁>乙>丙=甲 D. 丁>丙>乙>甲