题目内容
【题目】雾霾严重危害人类健康和生态环境，开发稳定高效的脱硫脱硝工艺技术是国内外研究的热点。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) ΔH＝－196.6 kJ/mol
此反应可通过如下两步完成：
2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g) ΔH1＝－113 kJ/mol
NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝_________。
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_______________，反应后溶液中阴离子除了ClO2－、ClO3－、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：
从上图中可知脱硫脱硝最佳条件是_________。图 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______________________________。
【答案】
c(NO3-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH—) —41.8 kJ/mol 75% SO2+2ClO3—===2ClO2+SO42- ClO2 SO42- pH在5.5~6.0 n(H2O2)/n(NaClO2) = 6 ：1 原因：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】
本题为综合题。
（1）氮原子与氢原子是通过共用电子对相结合形成氨气，其中含有3个共价键，电子式为
；
（2）此小题考查的是盐类的水解，NH4NO3溶为强酸弱碱盐，在水中发生水解，溶液显酸性，则硝酸根离子的浓度大于铵根离子的浓度，氢离子的浓度大于氢氧根离子的浓度；
（3）①此小题考查的是盖斯定律的运用，2个NO2(g)＋SO2(g) 
SO3(g)＋NO(g) 等于总反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 减去其中的一个反应2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g)；
②本小题考查的是三段式解题的运用；
（4）①此小题考查的是氧化还原反应方程式的书写，先根据价态升降找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，再根据得失电子守恒配平离子方程式SO2+2ClO3—===2ClO2+SO42-；此外还考查了氧化剂的判断，氧化剂是元素化合价降低得电子发生还原反应的物质；
②根据左图NO2的脱除率在n(H2O2)/n(NaClO2) = 6 ：1时效果最好，大于6:1以后变化不大，根据右图NO2的脱除率在pH为5.5~6.0时效果最好，大于6.0以后反而减小，则硫脱硝最佳条件是pH在5.5~6.0 n(H2O2)/n(NaClO2) = 6 ：1；SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO 的去除率在pH>5.5时反而减小是因为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。
（1）氮原子最外层有5个电子，达到8电子稳定结构需得3个电子，氢原子最外层1个电子，达到2电子稳定结构需得一个电子，则氮原子和3个氢原子可形成3对共用电子对，电子式为
。本小题答案为：。
（2）NH4NO3溶为强酸弱碱盐，在水中发生水解，溶液显酸性，则离子浓度由大到小顺序是c(NO3-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH—)。本小题答案为：c(NO3-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH—)。
（3）①根据盖斯定律2个NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) 等于总反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 减去其中的一个反应2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g) ，则2(-ΔH2)＝ΔH-ΔH1＝－196.6 kJ/mol-（－113 kJ/mol）=-83.6 kJ/mol，则ΔH2＝-41.8 kJ/mol。本小题答案为：-41.8 kJ/mol。
②
NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)
起始浓度（mol/L） 0.5 0.5 0 0
变化浓度（mol/L） x x x x
平衡浓度（mol/L） 0.5-x 0.5-x x x
根据题意（0.5-x）/x=1:3 x=0.375 NO2的平衡转化率为(0.375/0.5)×100%=75%。本小题答案为：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℃)，SO2中的硫元素的化合价由+4价升高到+6价被氧化为SO42-， NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低到+4价被还原为ClO2，离子方程式为SO2+2ClO3—===2ClO2+SO42-；装置I中产生的ClO2经导管进入装置Ⅱ生成NaClO2，ClO2中氯元素的化合价由+4价降低到+3价，发生还原反应，ClO2为氧化剂；装置I中通入SO2的不完全反应，在装置Ⅱ中被氧化生成硫酸，溶液中可能存在SO42-；本小题答案为：O2+2ClO3—＝2ClO2+SO42-； ClO2；SO42-。
②根据左图NO2的脱除率在n(H2O2)/n(NaClO2) = 6 ：1时效果最好，大于6:1以后变化不大，根据右图NO2的脱除率在pH为5.5~6.0时效果最好，大于6.0以后反而减小，则硫脱硝最佳条件是 pH在5.5~6.0 n(H2O2)/n(NaClO2) = 6 ：1；SO2的去除率随pH的增大而增大，而NO 的去除率在pH>5.5时反而减小是因为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。本小题答案为：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。
巧学巧练系列答案
【题目】下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是
A | B | C | D | |
实验 | 新制氯水滴入Na2S 溶液中 | 乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中 | 饱和FeCl3溶液滴入沸水中 | 草酸滴入KMnO4 酸性溶液中 |
现象 | 产生黄色浑浊 | 溶液由橙色变为绿色 | 液体变为红褐色且澄清透明 | 产生无色气体，溶液紫红色褪去 |
A. AB. BC. CD. D
【题目】实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应，实验如下：
① | ② | ③ |
|
|
煮沸冷却后的溶液 |
电流计指针向右偏转，镁片、铝片表面产生无色气泡 | 电流计指针迅速向右偏转，逐渐向零刻度恢复，经零刻度后继续向左偏转；镁片表面开始时无明显现象，一段时间后有少量气泡逸出；铝片表面持续有气泡逸出。 | 电流计指针向左偏转。铝片表面有气泡逸出，铜片没有明显现象；约3分钟后，铜片表面有少量气泡产生，铝片表面气泡略有减少。 |
下列说法不正确的是
A. 实验①中，镁片做原电池的负极
B. 实验②中，初始时的实验现象对应的原电池反应为：2Mg + O2 + 2H2O 
2Mg( OH) 2
C. 实验②中，一段时间后，铝片发生的电极反应式为：Al - 3 e - Al 3+
D. 实验① ~ ③可推知，铝片做电极材料时的原电池反应与另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2等因素有关
【题目】某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。
实验Ⅰ：将Fe3+转化为Fe2+
(1)Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为_________________________________。
(2)某学生用对比实验法探究白色沉淀产生的原因，请填写实验万案：
实验方案 | 现象 | 结论 |
步骤1：取4mL①__________ mol/LCuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液 | 产生白色沉淀 | CuSO4溶液与KSCN溶液反应产生了白色沉淀 |
步骤2：取4mL②__________mol/LFeSO4 溶液向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液 | 无明显现象 |
查阅资料：
已知①SCN-的化学性质与I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
Cu2+与SCN-反应的离子方程式为③___________________________________。
实验Ⅱ：将Fe2+转化为Fe3+
实验方案 | 现象 |
向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入 3mL0.5mol/L稀硝酸 | 溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色 |
探究上述现象出现的原因：
查阅资料：Fe2++NO
Fe(NO)2+(棕色)
(3)用离子方程式解释NO产生的原因___________________________________。
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：
反应Ⅰ：Fe2+与HNO3反应；反应Ⅱ：Fe2+与NO反应
①反应Ⅰ是一个不可逆反应，设计实验方案加以证明_____________________________。
②请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因_____________________________。
