题目内容

2．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如图流程：

（1）固体I中主要成分为CaCO3、CaSO3、Ca（OH）2，捕获剂所捕获的气体主要是CO．
（2）处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O．
（3）若X为适量空气，严格控制空气用量的原因是过量空气会将NO氧化成NO3-，无法与NH4+发生反应．
（4）工业废气中的SO2、NO还可采用NaClO2溶液作为吸收剂进行净化，在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10-3mol•L-1．反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表：
离子SO42-SO32-NO3-NO2-Cl-
c（mol•L-1）8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O．
增加压强，NO的转化率提高（填“提高”、“不变”或“降低”）．
②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小（填“增大”、“不变”或“减小”）．
③如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果．从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是Ca2+与SO42-结合生成CaSO4沉淀，使平衡向产物方向移动，SO2转化率提高．

分析 工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3及过量石灰乳，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，以此解答（1）～（3）；
（4））①亚氯酸钠具有氧化性，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O；正反应是体积减小的，则增加压强，NO的转化率提高；
②根据反应的方程式3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O可知随着吸收反应的进行氢氧根离子被消耗，吸收剂溶液的pH逐渐降低；
③生成CaSO4沉淀，使平衡向产物方向移动．

解答 解：（1）由上述分析可知固体I中主要成分为CaCO3、CaSO3、Ca（OH）2，捕获剂所捕获的气体主要是CO，故答案为：CaCO3、CaSO3、Ca（OH）2；CO；
（2）处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O，故答案为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；
（3）若X为适量空气，严格控制空气用量的原因是过量空气会将NO氧化成NO3-，无法与NH4+发生反应，
故答案为：过量空气会将NO氧化成NO3-，无法与NH4+发生反应；
（4）①亚氯酸钠具有氧化性，且NaClO2溶液呈碱性，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O；正反应是体积减小的，则增加压强，NO的转化率提高，
故答案为：3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O；提高；
②根据反应的方程式3ClO2-+4NO+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O可知随着吸收反应的进行氢氧根离子被消耗，吸收剂溶液的pH逐渐降低，
故答案为：减小；
①4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O（（2分）2H2O+3ClO2-+4NO=4NO3-+3Cl-+4H+也给分）提高（1分） ②减小（1分）
③从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是Ca2+与SO42-结合生成CaSO4沉淀，使平衡向产物方向移动，SO2转化率提高，
故答案为：Ca2+与SO42-结合生成CaSO4沉淀，使平衡向产物方向移动，SO2转化率提高．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、混合物分离提纯流程、氧化还原反应、平衡移动为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，综合性较强，题目难度不大．

练习册系列答案
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12．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下面框图进行反应．又知E溶液是无色的，D溶液是黄色的，请回答：

（1）A是Fe、B是Cl2、C是H2
（2）写出反应①、③、④的化学方程式
①：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl3
③：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
④：2FeCl2+Cl2=2FeCl3．
13．下列有关物质性质的应用正确的是（　　）
A．常温下干燥氯气与铁不反应，可以用钢瓶储存氯水
B．浓硫酸、浓硝酸都具有强氧化性，不能盛放在金属容器中
C．石英玻璃耐强酸强碱，高温下可用来熔融氢氧化钠
D．Na2SiO3是制备硅胶和木材防火剂的原料
10．硅及其化合物是带来人类文明的重要物质．下列说法正确的是（　　）
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B．SiO2是非金属氧化物，它不与任何酸反应
C．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池
17．实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：
MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O
（1）该反应中被氧化的元素是Cl，氧化剂是MnO2，还原剂和氧化剂的物质的量之比是2：1，在此反应中，浓盐酸表现出的性质是还原性和酸性．
（2）取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰反应，产生的氯气在标准状况下的体积33.6L，则参加反应的HCl的物质的量为6mol，反应中转移电子数为3mol．
7．有X、Y两种原子，X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子，Y原子的L电子层的电子数恰好为X原子L电子层电子数的2倍，X和Y分别是（　　）
A．碳和铝B．硅和钠C．硼和氮D．氯和碳
14．有以下9种晶体：①Ne　②HCl　③P4　④H2O2　⑤SiO2　⑥NaOH  ⑦Na2O2　⑧NH4Cl　请用上述物质的序号填空：
（1）不存在化学键的是①．
（2）既存在非极性共价键又存在极性共价键的是④
（3）受热熔化后，需克服共价键的是⑤
（4）由含有非极性键构成共价化合物的是④
（5）既存在离子键又存在共价键的是⑥⑦⑧
（6）属于分子晶体的是①②③④．
11．最简式相同，但既不是同系物，又不是同分异构体的是（　　）
A．辛烯和1-丁烯B．苯和乙炔
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（1）在一定条件下，在20L密闭容器中按物质的量比为1：3充入CO2和H2，温度在450K，n（H2）随时间变化如下表所示：
t/min0135
N（H2）/mol8655
在450℃、0～1min，υ（CH3CH2OH）=0.0167mol/（L•min）；此温度下该反应的化学平衡常数为6.22（结果保留三位有效数字）．
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