题目内容

11．对PM2.5、SO2、NOx等进行研究，有助于了解雾霾和减弱雾霾的影响．请回答下列问题：
（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样．若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如表：
离 子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
浓度（mol•L-1）4×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根据表中数据计算PM2.5试样的pH为4．
（2）为了减少污染，可对含SO2的烟气进行洗涤，以下物质可作洗涤剂的是B．
A．BaCl2       B．Ca（OH）2 C．HNO3      D．NaHSO3
（3）NOx是汽车尾气中的主要污染物之一，在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低NOX的排放．
①当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出，已知信息如下：
N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/mol
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=-222kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3=-394kJ/mol
则NO（g）与CO（g）进行催化转化的热化学方程式为2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+CO2（g）△H═-746KJ/mol．
②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成硝酸盐，然后将硝酸盐溶于水，可用电化学降解来治理水中硝酸盐的污染，在酸性条件下，电解NO3-的原理如图所示：写出阴极电极反应式2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑．

分析 （1）依据溶液呈电中性，阳离子带正电荷总数等于阴离子带负电荷总数解答；
（2）为了减少污染，可对含SO2的烟气进行洗涤，则选择的洗涤剂应能够与二氧化硫反应，吸收二氧化硫，结合所给物质的性质分析解答；
（3）①①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/mol
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=-222kJ/mol
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3=-394kJ/mol
③×2-①-②得2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+CO2（g），依据盖斯定律计算反应热；
②依据题意可知阴极上硝酸根离子得到电子发生还原反应生成氮气和水．

解答 解：（1）根据溶液呈电中性的原理可得c（H+）+c（K+）+c（Na+）+c（NH4+）=2c（SO42-）+c（NO3-）+c（Cl-），将各个数值代入上述式子可得c（H+）=1.0×10-4mol/L，所以pH=-lg1.0×10-4=4，
故答案为：4；
（2）A．BaCl2 与二氧化硫不反应，不能吸收二氧化硫，故A不选；
 B．Ca（OH）2 为碱能够与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，能够吸收二氧化硫，故B选；
C．HNO3 能够氧化二氧化硫生成硫酸，本身被还原为一氧化氮，一氧化氮有毒，能够引起环境污染，故C不选；
  D．NaHSO3与二氧化硫不反应，不能用来吸收二氧化硫，故D不选；
故选：B；
（3）①①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ/mol
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=-222kJ/mol
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3=-394kJ/mol
③×2-①-②得2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+CO2（g）△H，依据盖斯定律可知：△H=2△H3-△H2-△H1=-746KJ/mol；
故答案为：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+CO2（g）△H═-746KJ/mol；
②由图示知Ag-Pt电极为阴极，在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O，
故答案为：2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑．

点评 本题考查了生活中常见的环境污染与治理，涉及溶液离子浓度的计算、热化学方程式的书写、反应热的计算、电解反应式的书写，明确溶液电中性的性质、熟悉盖斯定律计算反应热的方法及电解池工作原理是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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3．下列离子方程式表达的反应事实正确的是（　　）
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