时间:2016-12-24 00:08:57
填空题 雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（1）装置Ⅰ中的主要离子方程式为 。
（2）含硫各微粒(H2SO3、HSO3－和 SO32－)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH 的关系如图所示。
①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中个离子由大到小的顺序是 。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因： 。
（3）写出装置Ⅱ中，酸性条件下的离子方程式 。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，其原理如下图所示。
①生成Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出。
②写出与阴极的反应式 。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2－的浓度为a g·L-1，要使1 m3该溶液中的NO2－完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)
填空题 雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：
（1）装置Ⅰ中的主要离子方程式为 。
（2）含硫各微粒(H2SO3、HSO3－和SO32－ )存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH 的关系如图所示。
①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中个离子由大到小的顺序是 。
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因： 。
（3）写出装置Ⅱ中，酸性条件下的离子方程式 。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，其原理如下图所示。
①生成Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出。
②写出与阴极的反应式 。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2－的浓度为a g·L-1，要使1 m3该溶液中的NO2－完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2 L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)
本题答案：（每空2分）
（1）SO2 + OH－="==" HS
本题解析：
试题分析：（1）装置Ⅰ中的将SO2变成了HSO3－，离子方程式是SO2 + OH－="==" HSO3－。
（2）①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，图像中的c(SO32－)＞c(HSO3－)，而c(OH－)=10-6mol/L，远小于c(OH－)，故溶液中离子浓度为：c(Na+＞c(SO32－)＞c(HSO3－)＞c(OH－)＞c(H+)。②HSO3－ 在溶液中存在电离平衡：HSO3－
SO32－+H+，加入CaCl2溶液后，Ca2++SO32－="==" CaSO3↓使电离平衡右移，c(H+)增大。
（3）在酸性条件下装置Ⅱ中，Ce4+将NO氧化为NO3－或NO2－，本身还原为Ce3+，有两个反应，即NO+2H2O+3Ce4+===3Ce3++NO3－+4H+、NO+H2O+Ce4+===Ce3++NO2－+2H+。
（4）装置Ⅲ使Ce3+→Ce4+，反应过程失去电子，在阳极发生，接电源正极，故生成Ce4+从电解槽的a口出来；阴极HSO3－得到电子生成S2O32，即2HSO3－+4H++ 4e－="==" S2O32-+3H2O。
（5）装置Ⅳ中的与O2和NO2－参加的反应：2NH3+2H++O2+2NO2－===2NH4NO3，n(O2)=n(NO2－)= ×1000L×a g·L-1/46g·mol-1，V(O2)=22.4L·mol-1 n(O2)= 243a。
考点：离子方程、电极反应式的书写及简单化学计算。
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】