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17.目前研究汽车尾气中的NO2处理问题成为重要课题,请完成下列问题
(1)可以利用反应:NO2+G$\stackrel{催化剂}{→}$N2+H2O+nX( n可以为零)将NO2变成无害的N2,若要求X必须为无污染的物质,则G可以是ad(选填字母)
a.NH3       b.CO2       c.SO2   d.CH3CH2OH
当反应中转移1.2mol电子时,消耗标准状况下NO2的体积为6.72L.
(2)NH3催化还原氨氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氨氧化物脱除技术,反应原理如图所示.
①SCR技术中的氧化剂为NO2、NO
②当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生反应,该反应的总化学方程式为2NH3+NO2+NO=2N2+3H2O,当有3mol电子发生转移时,则参与反应的NO的物质的量为0.5mol.

分析 (1)根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂的特点结合常见的氧化剂和还原剂来回答,将NO2变成无害的N2中,氮元素的化合价降低了,二氧化氮做氧化剂,需要加入还原剂G,X必须为无污染的物质,结合电子守恒计算消耗标准状况下NO2的体积;
(2)①元素化合价降低得电子做氧化剂,分析元素化合价,化合价降低的反应物是氧化剂;
②NH3中氮的化合价由-3价升高到0价,一个NH3失去3个电子,NO2中氮的化合价由+4价降低到0价,一个NO2得到4个电子,NO中氮的化合价由+2价降低到0价,一个NO得到2个电子,当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,转移电子的最小公倍数为6,根据化合价升降总数相等、原子守恒来配平.

解答 解:(1)将NO2变成无害的N2中,氮元素的化合价降低了,二氧化氮做氧化剂,需要加入还原剂,X必须为无污染的物质,在下列四种物质:a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH中,能被二氧化氮氧化具有还原性的物质有乙醇和NH3,NO2由+4价降低为0价,降低4价,即转移4mol电子,当反应中转移1.2mol电子时,消耗NO2 为0.3mol,体积为6.72L,
故答案为:ad;6.72;
(2)①由图甲可知SCR技术中NH3与NO、NO2反应产物为N2和水,故氧化剂为NO、NO2,故答案为:NO、NO2
②NH3中氮的化合价由-3价升高到0价,一个NH3失去3个电子,NO2中氮的化合价由+4价降低到0价,一个NO2得到4个电子,NO中氮的化合价由+2价降低到0价,一个NO得到2个电子,当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,转移电子的最小公倍数为6,结合质量守恒可知方程式为:2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O;每有1molNO反应转移电子6mol,所以有3mol电子发生转移时,生成NO物质的量为0.5mol,
故答案为:2NH3+NO+NO2=2N2+3H2O;0.5mol.

点评 本题考查了氧化还原反应中氧化剂和还原剂判断、氧化还原方程式书写、水解平衡常数计算、弱酸的性质等知识,综合性较强,难度中等.

练习册系列答案
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7.某同学以甘蔗渣为原料用水解-氧化-水解循环进行制取草酸并探究测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)的某些性质.通过查阅资料可知:草酸易溶于水,是一种重要的化工原料,广泛用于药物生产、高分子合成等工业,草酸晶体受热到100℃时失去结晶水,成为无水草酸.157℃时大量升华,并开始分解;草酸蒸气在低温下可冷凝为固体;草酸钙不溶于水,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊.

请跟据以上信息回答下列问题:
(1)图1中①②的氧化-水解过程是在图2的装置中进行的,指出装置B的名称三颈烧瓶.
(2)图1中①②的氧化-水解过程中,在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下,改变反应温度以考察反应温度对草酸收集率的影响,结果如图3所示,请选择最佳的反应温度为70℃.
(3)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置(草酸晶体分解装置略,连接导管略去)

请回答下列问题:
①装置的连接顺序为:A→(  )→D→(  )→B→D 
②实验时,在点燃B处酒精灯之前,应进行的操作是通入混合气体一段时间,排除体系中的空气,防止加热时CO发生爆炸.
③整套装置存在不合理之处为没有一氧化碳尾气处理装置.
(4)草酸亚铁在工业中有重要重要,草酸可以制备草酸亚铁,步骤如下:
称取FeSO4•7H2O固体于小烧杯中加入水和少量稀H2SO4溶液酸化,加热溶解.向此溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,将混合溶液加热至沸,不断搅拌,以免暴沸,待有黄色沉淀析出并沉淀后,静置.倾出上层清液,再加入少量水,并加热,过滤,充分洗涤沉淀,过滤,用丙酮洗涤两次并晾干.(丙酮易挥发)
①生成的草酸亚铁需充分洗涤沉淀,检验是否洗涤完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.
②用丙酮洗涤固体两次的目的是降低草酸亚铁的溶解量,同时更快洗去表面的水分.

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