Question

1．（ l）当前频繁出现的雾霾天气与汽车尾气的排放有一定的关系，为了减少污染，可尝试使用汽车尾气净化装置，其原理如图1所示．

写出净化过程中的总化学反应方程式2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$4CO₂+N₂
（2）目前科学家也在尝试用Cu⁺做催化刘，将汽车尾气中NO₂转化为无毒的N₂，其原理如图2所示：
①该过程中还原剂是乙烯（填物质名称）．
②若某辆汽车的NO排放为0.09g/km．则该车行驶100km．完成上述转化理论上需消耗乙烯的质量为2.8g．
（3）为探究本地区雾霾中的可溶性颗粒的成分，某化学研究性小组进行了实验探究．
[查阅资料]雾霾颗粒样品中可能含有SO₄^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、HCO₃^-、NO₃^-、Cl^-、Br^-及一种常见阳离子Mⁿ⁺．现进行如下实脸

请回答下列问题：
①根据上述实验，雾霾浸取液中一定含有的离子是HCO₃^-、NH₄⁺，肯定没有的离子是Br?．
②若气体D遇空气会空成红棕色，则沉淀A中一定含有BaSO₃（填化学式）．

Answer 1

分析 （1）依据图1转化关系可知反应物为一氧化氮、氧气和一氧化碳，生成物为氮气和二氧化碳，结合原子个数守恒、得失电子守恒书写方程式；
（2）①依据反应过程中C₂H₄→CO₂，中元素化合价变化解答；
②依据得失电子守恒计算：一氧化氮转化为氮气得到的电子总数=乙烯失去电子总数；
（3）①雾霾浸取液中加入浓NaOH后产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液中有NH₄⁺；溶液A中加入NaOH后有白色沉淀，说明原溶液中有HCO₃^_，HCO₃^_和OH^_反应生成C0₃^2-，与Ba²⁺反应生成BaCO₃沉淀．溶液B加入AgNO₃生成白色沉淀，说明溶液中一定无Br^-，据此解答；
②一氧化氮与氧气反应生成红棕色二氧化氮，据此解答．

解答 解：（1）净化过程中一氧化氮、一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳和氮气，化学方程式为2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$4CO₂+N₂；
故答案为：2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$4CO₂+N₂；
（2）①依据图2可知：反应过程中C₂H₄→CO₂，碳元素化合价从-2价升高到+4价，发生氧化反应，所以乙烯做还原剂，故答案为：乙烯；
  ②根据图示，该过程发生的反应为6NO+3O₂+2C₂H₄$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3N₂+4CO₂+4H₂O．该反应中还原剂是乙烯．NO排放量为0.09g/km，则该车行驶100km，排放的NO为9g，即0.3mol，消耗的乙烯为0.1mol，质量为2.8g，
故答案为：2.8g；
（3）①雾霾浸取液中加入浓NaOH后产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，说明原溶液中有NH₄⁺；溶液A中加入NaOH后有白色沉淀，说明原溶液中有HCO₃^_，HCO₃^_和OH^_反应生成C0₃^2-，与Ba²⁺反应生成BaCO₃沉淀．溶液B加入AgNO₃生成白色沉淀，说明溶液中一定无Br^-，
故答案为；①HCO₃^-、NH₄⁺；Br^?；
②气体D遇空气会变成红棕色，说明D为NO，沉淀A中一定有BaSO₃，能与稀硝酸发生氧化还原反应生成NO，故答案为：BaSO₃．

点评 本题考查了环境的污染与防治、常见离子的检验方法，准确把握题干信息、明确常见离子检验方法是解题关键，题目难度较大．