题目内容
【题目】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一。工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),常见处理法有:
(1)可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx(2x+3)N2+6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
①装置A中发生反应的化学方程式为________________________________。
②装置D中碱石灰的作用是____________________。
(2)用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。已知:NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2 (Ⅰ)
2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2 (Ⅱ)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是________(填字母)。
A.1.9 B.1.7 C.1.5 D.1.3
②用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44 g,则NOx中的x值为________________。
【答案】(1)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O②除去气体中含有的水蒸气
(2)①D②15/8(或1.875)
【解析】
试题分析:(1)①氯化铵与消石灰反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;②装置D中碱石灰的作用是为了除去气体中含有的水蒸气。
(2)①由方程式可知,NO单独不能被吸收,NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收,满足n(NO2):n(NO)≥1,当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为2+1/2=1.5,因为混有NO,所以x最大值<2,x的取值范围为1.5≤x<2,答案选D;
②设由NO2与纯碱反应产生的CO2为a mol,由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为b mol,
2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2 △m = 48g
a 48a
NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2 △m = 32g
b 32b
a+b=1,48a+32b=44,解得 a=0.75mol、b=0.25mol,n(NO2) = 0.75mol×2+0.25mol=1.75mol,n(NO) = 0.25mol,x==1.875。
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【题目】某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示(夹持仪器已略去)。
A B
(1)实验前,应先检查装置的 ;实验中产生的尾气应通入 溶液。
(2)实验过程中需要配制100mL1mol/L FeCl3溶液(未用浓盐酸酸化),所需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、 。
(3)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验。
步骤① | 配制1 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A。 |
写出装置A中产生SO2的化学方程式: 。
(4)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+。生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因(用化学用语解释): 。
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式: 。
(5)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验。
步骤② | 往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。 |
步骤③ | 往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。 |
⑹综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:
I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子;
II.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;
III. 。