题目内容
【题目】某学习小组同学为探究同周期或同主族元素性质的递变规律，设计了如下系列实验：
利用下图装置来验证同主族元素非金属性的变化规律：
（1）要证明非金属性：Cl>I，在A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液________________的现象，即可证明。干燥管D的作用是___________________。从环境保护的角度考虑，此装置尚缺少尾气处理装置，可用___________溶液吸收尾气。
（2）要证明非金属性：C>Si，在A中加盐酸，B中加CaCO3，C中加Na2SiO3溶液，将观察到C中______________的现象。但老师认为，该现象不足以证明酸性强弱关系为碳酸＞硅酸，请用文字叙述理由_______________________________。
因此应在B、D之间增加一个盛有足量____(选填下列字母：A．浓盐酸 B．浓NaOH溶液C．饱和Na2CO3溶液 D．饱和NaHCO3溶液)的洗气装置。
改进后C中发生反应的化学方程式是___________________________________。
【答案】 变蓝 防止溶液倒吸 NaOH 有白色沉淀生成 从B中挥发出的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸 D Na2SiO3+CO2+H2O == H2SiO3↓+Na2CO3（或Na2SiO3+2CO2+2H2O == H2SiO3↓+2NaHCO3）
【解析】(1)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成碘，因淀粉遇碘变蓝色，则可观察到溶液变蓝，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，氯气有毒，不能排放到空气中，可与氢氧化钠溶液反应而被吸收，则可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，少量时，也可用石灰水吸收，故答案为：变蓝；防止溶液倒吸；NaOH；
(2)因碳酸比硅酸强，二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，溶液变浑浊，从B中挥发出的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸，氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在B和D之间增加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，改进后C中发生反应的化学方程式是Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2NaHCO3，故答案为：有白色沉淀生成；从B中挥发出的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸；D；Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2NaHCO3。
【题目】雾霾天气频繁出现，严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将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下表：
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=_________。
（2）汽车尾气中NOx和CO的生成：
①已知汽缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H>0恒温，恒容密闭容器中，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO(g)=2C(s)+O2(g)，已知该反应的△H＞0，则该设想能否实现______________（填“能”或“不能”）
（3）为减少SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。已知：
H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=－241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：___________________。
②洗涤含SO2的烟气。
（4）汽车尾气净化的主要原理：2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)；△H＜0，若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_________（填序号）。（如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）
车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭（假设无杂质）。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时，测得各物质平衡时物质的量（n/mol）如下表：
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
（1）写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________；
（2）计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________；若T1＜T2，则该反应的△H__________________0(填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体，则达到新化学平衡时NO的转化率为________；
