Question

17．三效催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、C_xH_y、NO_x三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定．

（1）在图示的转化中，被还原的元素是N、O（写元素符号），X的化学式为Ba（NO₃）₂．
（2）SCR技术可使NO_x与NH₃的直接反应，实现无害转化．当NO_x为NO和NO₂的两种混合气体，且物质的量之比为4：1时，发生反应的化学方程式为8NH₃+8NO+2NO₂=9N₂+12H₂O．
（3）加入过量次氯酸钠可使废水中NH₄⁺ 完全转化为N₂，而本身被还原为NaCl．若处理废水产生了0.448L N₂（标准状况），则需消耗浓度为0.5mol•L^-1的次氯酸钠的体积为120mL．

Answer 1

分析 （1）根据化合价降低为氧化剂被还原判断；根据傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定化合物X含硝酸根；
（2）根据NO_x与NH₃的直接反应，实现无害转化，则生成氮气和水，据此书写方程式；
（3）根据反应的离子方程式进行计算．

解答 解：（1）在图1所示的转化中N、O化合价降低为氧化剂被还原；由傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定化合物X含硝酸根，再结合图一由钡离子参与，所以X为Ba（NO₃）₂；
故答案为：N、O；Ba（NO₃）₂；
（2）因为NO_x与NH₃的直接反应，实现无害转化，则生成氮气和水，所以当NO与NO₂的物质的量之比为4：1时，发生反应的化学方程式为8NH₃+8NO+2NO₂=9N₂+12H₂O，
故答案为：8NH₃+8NO+2NO₂=9N₂+12H₂O；
（3）由2NH₄⁺+3ClO^-=N₂↑+3Cl^-+2H⁺+3H₂O得，处理废水产生了0.448L即$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol N₂（标准状况），则需消耗浓度为0.5mol•L^-1的次氯酸钠的体积为$\frac{0.02×3}{0.5}$×1000ml=120ml，
故答案为：120．

点评 本题重点考查了氧化还原反应，注意把握氧化还原反应的本质是解决本题的关键，难度中等，注意化合价降低为氧化剂被还原，化合价升高为还原剂被氧化．