Question

【題目】研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關，其轉化關系如下圖所示。

(1)NH3 的電子式是______。

(2)NH4NO3 溶液中的離子濃度由大到小順序是_____。

(3)①已知：SO2 生成 SO3 總反應方程式是：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。此反應可通過如下兩步完成：2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g)，寫出第二步的化學方程式______。

②一定溫度下，向 2 L 恒容密閉容器中充入 NO2 和 SO2 各 1 mol，5min 達到平衡，此時容器中 NO2 和

NO 的濃度之比為 1∶3，則 NO2 的平衡轉化率是_____。

(4)利用NaClO2/H2O2 酸性復合吸收劑可同時有效脫硫、脫硝。

①制備少量NaClO2，其裝置如下圖所示：

裝置 I 控制溫度在 35~55℃，通入 SO2 將 NaClO3 還原為 ClO2(沸點：11℃)，反應的離子方程式是_____，裝置 Ⅱ中反應生成NaClO2，此反應中作為氧化劑的是___，反應后裝置Ⅲ中溶液中陰離子除了 、、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是_____。

②用制得的NaClO2/H2O2 酸性復合吸收劑同時對 NO、SO2 進行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在溫度一定時，n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液 pH 對脫硫脫硝的影響如下圖所示：

從圖 a 和圖 b 中可知脫硫脫硝最佳條件是 ______。圖 b 中SO2 的去除率隨 pH 的增大而增大，而NO 的去除率在 pH>5.5 時反而減小，請解釋 NO 去除率減小的可能原因是_______。

Answer 1

【答案】 c() > c() > c(H+) > c(OH-) NO2＋SO2SO3＋NO 75% SO2+2ClO-=2ClO2+ ClO2 pH在5.5~6.0，n(H2O2)/n(NaClO2) = 6：1 pH>5.5 以后，隨著pH增大，NO 的還原性降低；或H2O2和NaClO2氧化性減弱，不能將 NO 氧化為硝酸

【解析】

(1)氨氣是氮原子和三個氫原子形成三個共價鍵形成的共價化合物，電子式：。故答案為：；

(2)硝酸銨溶液中銨根離子水解溶液顯酸性，NH4NO3 溶液中的離子濃度由大到小順序是c() > c() > c(H+) > c(OH-)，故答案為：c() > c() > c(H+) > c(OH-)；

(3)①已知：SO2 生成 SO3 總反應方程式是：Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。此反應可通過如下兩步完成：Ⅱ.2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g)，蓋斯定律計算（Ⅰ-Ⅱ）×得到第二步的化學方程式NO2＋SO2 SO3＋NO。故答案為：NO2＋SO2 SO3＋NO；

②一定溫度下，向 2 L 恒容密閉容器中充入 NO2 和 SO2 各 1 mol，5min 達到平衡，此時容器中 NO2 和NO 的濃度之比為 1∶3，結合三行計算列式得到，設消耗NO2的物質的量為x：

NO2和NO的濃度之比為1：3，物質的量之比=1：3，（1-x）：x=1：3，x=0.75mol，NO2的平衡轉化率= ×100%=75%，故答案為：75%；

(4)①裝置 I 控制溫度在 35~55℃，通入 SO2 將 NaClO3 還原為 ClO2(沸點：11℃)，反應的離子方程式是SO2+2ClO-=2ClO2+，裝置Ⅱ中反應生成NaClO2，Cl元素的化合價降低，雙氧水應表現還原性，有氧氣生成，結合原子守恒可知，還有水生成，配平后方程式為：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2，氧化劑為：ClO2 ，裝置Ⅲ中的作用是吸收尾氣中可能存在的二氧化硫、ClO2等，可以用氫氧化鈉溶液吸收，溶液中陰離子除了、、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是。故答案為：SO2+2ClO-=2ClO2+；ClO2；；

②從圖a和圖b中可知脫硫脫硝最佳條件是：pH在5.5～6.0 n（H2O2）/n（NaClO2）=6：1，圖b 中SO2的去除率隨pH的增大而增大，而NO的去除率在pH＞5.5時反而減小，NO去除率減小的可能原因是：pH＞5.5以后，隨著pH增大，NO的還原性降低；或H2O2和NaClO2氧化性減弱，不能將NO氧化為硝酸，故答案為：pH在5.5～6.0 n（H2O2）/n（NaClO2）=6：1；pH＞5.5以后，隨著pH增大，NO的還原性降低；或H2O2和NaClO2氧化性減弱，不能將NO氧化為硝酸。