Question

【题目】最近，著名记者柴静的雾霾调查纪录片穹顶之下，在互联网上产生了爆炸性影响．煤燃烧的尾气是造成雾霾天气的原因之一，下列是一种变废为宝的处理方法．

(1)上述流程中循环使用的物质有 ______ ，吸收池Ⅰ吸收的气体有 ______ ．

(2)向吸收池Ⅳ得到的溶液中滴加溶液，出现浑浊，pH降低，用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因： ______ ．

(3)电解池Ⅴ制得的原理如图1所示．

写出电解总反应的离子方程式 ______ ．

(4)和反应生成和，反应过程中的能量变化如图2，，．

已知：①

②

请写出NO与CO反应生成无污染气体的热化学方程式： ______ ．

(5)上述流程中每一步均恰好完全反应，若制得质量为xkg，电解池V制得的溶液，则氧化池Ⅵ中消耗的在标准状况下的体积为 ______ ．

Answer 1

【答案】乙醇胺、 、 溶液中存在电离平衡：，加入氯化钙以后，钙离子会消耗硫酸根离子产生硫酸钙沉淀，导致电离平衡正向移动，氢离子浓度增大，所以溶液pH降低 0.21x-22.4cy

【解析】

(1)根据流程图中物质的循环来判断循环使用的物质；根据吸收池Ⅰ进入的气体NO、CO2、SO2结合出来的气体是NO，来确定吸收的气体；

(2)亚硫酸氢根离子存在电离平衡，加入氯化钙，钙离子会影响化学平衡的移动，根据平衡移动原理来解释；

(3)根据电解池的工作原理：阳极上是Ce3＋失电子的氧化反应，阴极上是HSO3得电子的还原反应，据此书写电解原理方程式；

(4)已知①

②

298k条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO的热化学方程式为③2NO2(g)＋4CO(g)＝N2(g)＋4CO2(g)△H＝(368134)kJ/mol＝234kJ/mol，

由盖斯定律(②①＋③)÷2得到反应的热化学方程式：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，根据盖斯定律计算焓变；

(5)根据N元素守恒，找到硝酸根离子、亚硝酸根离子以及硝酸铵之间的关系，根据电子守恒，得到Ce3＋、Ce4＋、S2O32之间的关系，进行计算即可。

(1)根据流程图中物质的循环，得到循环使用的物质是乙醇胺、Ce4＋；根据吸收池Ⅰ进入的气体NO、CO2、SO2，出来的气体是NO，确定吸收的气体是CO2、SO2；故答案为：乙醇胺、Ce4＋；CO2、SO2；

(2)HSO3溶液中存在电离平衡：HSO3H＋＋SO32，加入氯化钙以后，钙离子会消耗硫酸根离子产生硫酸钙沉淀，导致电离平衡正向移动，氢离子浓度增大，所以溶液pH降低；故答案为：溶液中存在电离平衡：，加入氯化钙以后，钙离子会消耗硫酸根离子产生硫酸钙沉淀，导致电离平衡正向移动，氢离子浓度增大，所以溶液pH降低；

(3)根据电解池的工作原理：阳极上是Ce3＋失电子的氧化反应，阴极上是HSO3得电子的还原反应，电解原理方程式为：；故答案为：；

(4) 已知①

②

298k条件下1mol NO2和1mol CO反应生成1mol CO2和1mol NO的热化学方程式为③2NO2(g)＋4CO(g)＝N2(g)＋4CO2(g)△H＝（368134）kJ/mol＝234kJ/mol，

由盖斯定律(②①＋③)÷2得到反应的热化学方程式：，故答案为：；

(5)设亚硝酸根离子、硝酸根离子的物质的量分别是m、n，从Ⅴ→Ⅵ→硝酸铵，根据N元素守恒，得到①m＋n＝；，结合电子转移关系，得到4Ce3＋～2HSO3～2S2O32～4Ce4＋，NO～NO2～e，NO～NO3～e，根据电子守恒，得到m＋3n＝n(Ce4＋)＝4n(S2O32)，可以得到②m＋3n＝4cy×1000，联立①②解得m＝2000cy，根据反应2NH3＋2H＋＋O2＋2NO2＝2NH4NO3，得到n(O2)＝n(NO2)＝(1000cy)mol，氧气的体积V＝22.4(1000cy)×103m3＝(0.21x22.4cy)m3，故答案为：0.21x22.4cy。