Question

【题目】研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如下图所示。

(1)NH3 的电子式是______。

(2)NH4NO3 溶液中的离子浓度由大到小顺序是_____。

(3)①已知：SO2 生成 SO3 总反应方程式是：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。此反应可通过如下两步完成：2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g)，写出第二步的化学方程式______。

②一定温度下，向 2 L 恒容密闭容器中充入 NO2 和 SO2 各 1 mol，5min 达到平衡，此时容器中 NO2 和

NO 的浓度之比为 1∶3，则 NO2 的平衡转化率是_____。

(4)利用NaClO2/H2O2 酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。

①制备少量NaClO2，其装置如下图所示：

装置 I 控制温度在 35~55℃，通入 SO2 将 NaClO3 还原为 ClO2(沸点：11℃)，反应的离子方程式是_____，装置 Ⅱ中反应生成NaClO2，此反应中作为氧化剂的是___，反应后装置Ⅲ中溶液中阴离子除了 、、Cl-、ClO-、OH-外还可能含有的一种阴离子是_____。

②用制得的NaClO2/H2O2 酸性复合吸收剂同时对 NO、SO2 进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液 pH 对脱硫脱硝的影响如下图所示：

从图 a 和图 b 中可知脱硫脱硝最佳条件是 ______。图 b 中SO2 的去除率随 pH 的增大而增大，而NO 的去除率在 pH>5.5 时反而减小，请解释 NO 去除率减小的可能原因是_______。

Answer 1

【答案】 c() > c() > c(H+) > c(OH-) NO2＋SO2SO3＋NO 75% SO2+2ClO-=2ClO2+ ClO2 pH在5.5~6.0，n(H2O2)/n(NaClO2) = 6：1 pH>5.5 以后，随着pH增大，NO 的还原性降低；或H2O2和NaClO2氧化性减弱，不能将 NO 氧化为硝酸

【解析】

(1)氨气是氮原子和三个氢原子形成三个共价键形成的共价化合物，电子式：。故答案为：；

(2)硝酸铵溶液中铵根离子水解溶液显酸性，NH4NO3 溶液中的离子浓度由大到小顺序是c() > c() > c(H+) > c(OH-)，故答案为：c() > c() > c(H+) > c(OH-)；

(3)①已知：SO2 生成 SO3 总反应方程式是：Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。此反应可通过如下两步完成：Ⅱ.2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g)，盖斯定律计算（Ⅰ-Ⅱ）×得到第二步的化学方程式NO2＋SO2 SO3＋NO。故答案为：NO2＋SO2 SO3＋NO；

②一定温度下，向 2 L 恒容密闭容器中充入 NO2 和 SO2 各 1 mol，5min 达到平衡，此时容器中 NO2 和NO 的浓度之比为 1∶3，结合三行计算列式得到，设消耗NO2的物质的量为x：

NO2和NO的浓度之比为1：3，物质的量之比=1：3，（1-x）：x=1：3，x=0.75mol，NO2的平衡转化率= ×100%=75%，故答案为：75%；

(4)①装置 I 控制温度在 35~55℃，通入 SO2 将 NaClO3 还原为 ClO2(沸点：11℃)，反应的离子方程式是SO2+2ClO-=2ClO2+，装置Ⅱ中反应生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，配平后方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2，氧化剂为：ClO2 ，装置Ⅲ中的作用是吸收尾气中可能存在的二氧化硫、ClO2等，可以用氢氧化钠溶液吸收，溶液中阴离子除了、、Cl-、ClO-、OH-外还可能含有的一种阴离子是。故答案为：SO2+2ClO-=2ClO2+；ClO2；；

②从图a和图b中可知脱硫脱硝最佳条件是：pH在5.5～6.0 n（H2O2）/n（NaClO2）=6：1，图b 中SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO的去除率在pH＞5.5时反而减小，NO去除率减小的可能原因是：pH＞5.5以后，随着pH增大，NO的还原性降低；或H2O2和NaClO2氧化性减弱，不能将NO氧化为硝酸，故答案为：pH在5.5～6.0 n（H2O2）/n（NaClO2）=6：1；pH＞5.5以后，随着pH增大，NO的还原性降低；或H2O2和NaClO2氧化性减弱，不能将NO氧化为硝酸。