时间:2016-12-28 18:56:20
填空题 （16分）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，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
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，酸性条件下反应的离子方程 式 ， 。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，其原理如图所示。①生成Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出。②写出阴极的反应式 。
（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 （16分）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Na 2S2O4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，溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
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，酸性条件下反应的离子方程 式 ， 。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，其原理如图所示。①生成Ce4+从电解槽的 (填字母序号)口流出。②写出阴极的反应式 。
（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：(1)SO2+OH-=HSO3-
（2）①c(Na+)
本题解析：
试题分析：（1）根据流程图可知，二氧化硫与NO的混合气体与氢氧化钠溶液反应主要生成亚硫酸氢钠，所以装置Ⅰ中的主要离子方程式为SO2+OH-=HSO3-；
（2）①由图可知，pH=8时溶液中主要的阴离子是亚硫酸根离子，说明二氧化硫与氢氧化钠溶液反应主要生成亚硫酸钠，其次还有少量的亚硫酸氢钠，则溶液中离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)>c(H+)；
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，溶液的酸性增强，因为亚硫酸氢根离子存在电离平衡HSO3-
H++ SO32-，钙离子与亚硫酸根离子结合为亚硫酸钙沉淀，促进亚硫酸氢根离子的电离,氢离子浓度增大，pH减小；
（3）装置II是Ce4+与NO的反应，将NO氧化为硝酸根离子和亚硝酸根离子，自身被还原为Ce3+，离子方程式是NO+3Ce4++2H2O=NO3-+ 3Ce3++4 H+, NO+Ce4++H2O=NO2-+ Ce3++2 H+；
（4）装置Ⅲ还可以使Ce4+再生，则Ce3+被氧化为Ce4+，阳极发生氧化反应，所以Ce4+从电解槽的a口流出；阴极发生还原反应，根据流程图可知，HSO3-得到电子生成S2O42-，则电极反应式是2HSO3-+2e-+2H+= S2O42-+2H2O;
（5）NO2-与氨气、氧气反应生成硝酸铵，则N元素被氧化，化合价从+3价升高到+5价，1m3的溶液中的NO2－的物质的量是1000L×ag/L/46g/mol=1000a/46mol，失去电子的物质的量是1000a/46×2mol=，根据得失电子守恒，则需要氧气在标准状况下的体积是1000a/23mol/4×22.4L/mol=5600a/23L。
考点：考查电解质溶液中离子浓度的关系，对流程的分析，氧化还原反应的分析判断
本题所属考点：【离子方程式的书写及正误判断】
本题难易程度：【困难】