题目内容

利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)  N2O3(g)，其平衡常数表达式为K=                           。
（2）上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是                                                                  ；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是                  (填化学式)。
（3）该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1︰1。若n(NO)：n(NO2)＞1︰1,则会导致                            ；若n(NO)：n(NO2)＜1︰1,则会导致                            。
（4）生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式                                           。

（1）k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2) （2）使尾气中NO、NO2被充分吸收；Ca(OH)2（3）放气体中NO含量升高；产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高（4）3NO2－＋2H＋=NO3－＋2NO↑＋H2O

解析试题分析：（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，NO（g）+NO2（g）?N2O3（g），其平衡常数表达式为k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)（2）使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2被充分吸收；滤渣主要成分是Ca(OH)2，故答案为：使尾气中NO、NO2被充分吸收；Ca(OH)2。（3）若n（NO）：n（NO2）＞1：1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高；若n（NO）：n（NO2）＜1：1，则二氧化氮过量，二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2，故答案为：排放气体中NO含量升高；产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高。（4）反应物是NO2-和H+，生成物是一氧化氮，硝酸根和水，反应的离子方程式为3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，故答案为：3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O。
考点：氮的氧化物的性质及其对环境的影响；化学平衡常数的含义

练习册系列答案
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工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理                                          。
②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是     （填序号）

A．Ba(NO3)2 B．BaCl2 C．Ba(OH)2 D．溶有NH3的BaCl2溶液
③若将足量SO2气体通入0.2 mol·L－1的NaOH溶液，所得溶液呈酸性，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为                          。
（2）采用电解法处理含有Cr2O72－的酸性废水，在废水中加入适量NaCl，用铁电极电解一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀，用必要的化学语言说明原因___________________。
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作       极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为       ；T℃下，某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10－5，NH4+的水解平衡常数为1.5×10－8（水解平衡也是一种化学平衡，其平衡常数即水解常数），则该温度下水的离子积常数为          ，请判断T      25℃（填“＞”“＜”“＝”）。

硫铁矿又称黄铁矿（主要成分FeS2，杂质不含硫元素），是地壳中分布最广的硫化物。因其浅黄的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称“愚人金”。
工业上硫铁矿主要用于接触法制造硫酸，其反应原理为：
①FeS2与O2高温下反应生成SO2；
②SO2在催化剂作用下与O2反应生成SO3；
③SO3与H2O反应生成H2SO4．
（1）若1.00吨 SO2与O2的混合气体中含SO2 0.40吨，在一定条件下发生反应②，有80%的SO2发生转化，则反应后混合气体中SO3的质量分数是_________。
（2）现用80吨硫铁矿制硫酸，最后生产出100吨98%的硫酸。若反应过程中硫元素的损失率为5%，则硫铁矿中FeS2的质量分数为__________________。
（3）在浓硫酸中继续溶解SO3后所形成的液体称发烟硫酸，其浓度通常以游离的SO3含量来表示，如20%的发烟硫酸即表示在硫酸中含有20%的SO3。现有1L含SO330%的发烟硫酸（密度为1.95g/cm3），要把它稀释成质量分数为95%的浓硫酸，需加水约多少？（写出计算过程）
（4）已知：850℃～900℃时，硫铁矿在氧气中煅烧，可能发生下列反应：
①3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO2
②4FeS2＋11O2→2Fe2O3＋8SO2    
为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3，工业上使用过量氧气，当氧气过量20%时，求所得炉气中SO2的体积分数。（写出计算过程）
57．将480 g纯净的FeS2在氧气中完全反应，若所得固体中n（Fe）∶n（O）＝4∶a，此时消耗氧气b mol，试写出b与a的关系式_______________________。

浓硫酸在实验室可用来干燥Cl2、HCl等气体，这是利用了浓硫酸的__________性。 蔗糖遇浓硫酸变黑，是由于浓硫酸具有__________性。若将盛有浓硫酸的容器敞口放在空气中一段时间后, 其质量会__________（填“增加”、“减少”或“没有变化”）。

A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。

请填空：
（1）形成单质A的元素，在化合物中的最高化合价为        。 
（2）B和碳反应生成A和E的化学方程式是                     。
（3）C的化学式为         ，D 的化学式为         。

如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图：

（1）在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫，④的设备名称是   ．该处发生反应的方程式为   ．为提高三氧化硫的产率，该处应采用   （填“等温过程”或“绝热过程”）为宜．
（2）在⑦处进行二次催化处理的原因是   ．
（3）⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫．此时气体经过⑥后不立即进入⑦是因为：   ．
（4）20％的发烟硫酸（SO3的质量分数为20％）1吨需加水   吨（保留2位有效数字）才能配制成98％的成品硫酸．
（5）在②处发生1500℃的“不完全燃烧”，即先混入少量干燥空气，然后在③处于700℃下再继续燃烧．试简述这种燃烧方式对环境保护是有利的原因   ．

氢溴酸（HBr）是一种与盐酸化学性质相似的物质，阳离子相同的溴盐与氯盐溶解性也比较相似，现有以下六种物质：Fe、Fe2O3、CO2、Cu(OH)2、CaCO3、Na2SO4，请从中选取物质，写出能与氢溴酸反应的化学方程式（可不填满，不反应的写出倒扣1分，本题扣到0分为止）：
（1）                                                             
（2）                                                             
（3）                                                             
（4）                                                             
（5）                                                              
（6）                                                             

氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。根据
题意完成下列计算：
联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮
原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式为      。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积     L。
联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物
是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂恰好完全反应生成72.0 kg水，推进剂中联氨的质量为        kg。
氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体，可消除氮氧化合物对环境的污染。请分
别写出有关的反应方程式为：                     ；                       。

在一只试管中装入NO2和NO混合气体a升（常温常压，下同。不考虑NO2转化为N2O4。），倒扣在水槽中，与水充分反应后剩余气体b升（不含水蒸气），再通入c 升O2，试管内刚好无气体剩余。
（1）b的值为         （用只含c的代数式表示）。
（2）填表。

表达要求
只含b的代数式
只含c的代数式
a的取值范围
 
 
 
（3）写出只含c的代数式的推导过程。

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