1、第第 頁共21頁聯合脫硫脫硝技術，是一種工業工藝技術，采用“35%的氯酸(HClOa)同時脫硫脫氮技術”，處理煙氣(含 SO2、NO)可獲得H2SO4、HCk HNCh副產品，通過實驗發現，當氯酸的濃度小于35%時，SOW NO的脫 除率幾乎不變，但生成HNO3的量遠小于理論值，可能的原因是 。 答案 i :H2S 氣體 ii :(NH4)2S2O3+2NH4HSO3 2S1+2(NH4)2SO4+H2O iii:吸收劑消耗完 全，SO2達到飽和逸出 常溫吋硫的吸收率己經很髙了，升髙溫度吸收率變化不大 通入含SO2的煙 氣的速率(2)NO可能被氧化成NO2及其他含氮化合物解析 i :當 pH=

2、I0-8.6 時，S2與 SO2 發生反應:3S2-+SO2+4H2O 3S|+H2St+6OH ii :根據得失 電子守恒、原子守恒配平化學方程式。工業鋼渣主要含 Ca(OH)2、CaCCh，還含有 aCaO.bAI2OycSiO2、xFe2O3 ySiO2. mMgO.nSiO2 等可用 于處理含？40，的煙氣。己知:酸性鋼渣漿液脫除NO和NO2時發生的反應主要有：NO+NCh一N2O3;N2O3+H2O2HNO2；2NO2+H2O HNO2+HNO3；加熱或溶液呈酸性時，易發生反應:3HNO2 2NOf+HNO3+H20。工業鋼渣加水后攪拌得鋼渣漿液。向鋼渣漿液中逐漸加入硫酸溶液酸化，漿

3、液pH以及浸出液中金屈離子的質量濃度隨吋間變化情況如圖1所示。1412104時間(h)1412104時間(h)?/秘愛 ggsw圖1pH=4時，浸出液中質量濃度最大的金屬離子是 。隨時間延長，Ca2+濃度先增大后減小，原因是o 鋼渣漿液的pH對NOX脫除率的影響如圖2所示。當漿液pH6廣的轉化率隨溫度升髙而增大滿原因可能是O II.氧化脫硝法C1O2溶液常用于氧化脫除煙氣中的NO、SO2等污染物。隔膜電解NaCIO;制備C1O2的裝置如圖2所示。制備時先在NaClOs溶液中通入少量CIO2氣體，結合反應方程式簡述C1O2的制備過_|cio2 Y cio_|cio2 Y cio2 C10;人CI

4、O;/NaClO 麵U硫酸質子交換膜 圖2C1O2氧化脫硝過程發生的反應如下： 5NO+2C1O2+H2O5NO2+2HC1;2NO2+H2O HNO2+HNO3。隨若C1O2溶液初始濃度的增加，脫硝時從溶液中逸出的NO2卻隨之增加。研宄表明，溶液中的C1O2不能 吸收no2,且在一定程度上阻礙水對no2的吸收。設計實驗驗證CIO2對NO2的吸收有抑制作用: 。(NO2的濃度可 由儀器直接測定)其他條件相同，當NO煙氣中含有SO2時，用C1O2溶液處理煙氣的實驗結果如圖3所示。脫硝處理含 SO2的NO煙氣時逸出的NO2明顯減少，其原因圖3圖3答案 (1)2NO+O2+2OHN0i+N03+H2

5、0(2)溫度升高，反應速度加快，提高Co(NH3)63+的轉化率;溫度升高，02在水中的溶解度下降，有利于 Co(NH3)63+的還原;溫度升高，促進Co(NH3)ft3+解離為Co3+，有利于Co3+的還原(3)首先發生陰極反應,C102+eClOy產生的ClOi在溶液中再與CIO發生反應,C103+C10i+2H+一 2ClO2t+H2O;生成的C1O2部分逸出，另一部分繼續循環反應(4)分別取等體積的蒸餾水和一定濃度的C1O2溶液，在相同 時間內以相同的流速向兩份溶液中通入NO2,比較逸出NO2的濃度，若通過蒸餾水逸出的1402的濃度較 小，則說明C1O2對NO2的吸收有抑制作用 C1O

6、2溶液中的部分C1O2與SO2發生反應，溶液中剩余的 C1O2濃度減小，減弱了水對NO2吸收的阻礙作用解析 分析題給圖1中箭頭的指向，反應物為NO、02、OH-，生成物為NOb NO與H2O。(3)左室為 陰極，陰極上C1O2發生反應產生的ClOi再與CIO發生反應生成C1O2,C1O2部分逸出，另一部分繼續循環 反應。(4)相同條件下，將NO2通入等體積的蒸餾水和CIO2溶液中，作對照實驗，比較逸出NO2的濃度， 據此設計實驗。SO2具有較強的還原性，CIO2溶液中的部分CIO2與SO2發生氧化還原反應，導致C1O2 濃度減小，減弱了水對no2吸收的阻礙作用，所以逸出的NO2明顯減少。由五種

7、元素組成的化合物X，某學習小組按如下流程進行探宄實驗：己知:化合物X難溶于水;氣體體積均在標準狀況下測定，氣體A能使品紅溶液褪色，氣體E在標準狀況下 的密度為0.76 g.I/1，固體C呈紫紅色。請回答：寫出氣體E的結構式: :溶液B中含有的溶質(除了 H2SO4)有 (用化學式表示)。化合物X含有的元素有Cu、H、 (寫出另外三種元素)，寫出步驟1反應的化學方程式:_。定條件下，往溶液B中通入氣體A和E,可制備化合物X，寫出該反應的離子方程 式: O氣體E可將Fe2O3還原得到黑色固體(不含Fe3O4)，請設計實驗驗證黑色固體的成分: 。答案HNHIHCuSO4 和(NH42SO4(或 NH

8、4HSO4) (2)N、S、O 2C11NH4SO3+2H2SO4CuSO4+Cul+2SO2t+(NH4)2SO4+2H2O (3)2Cu2*+8NH3+3SO2+4H2O 2CuNH4SO3；+S0l_+6NH；(4取適量黑色固體，加入足量CuSO4溶液，有紅色固體析出，則有Fe，反之則無;過濾，取濾渣加入足量的稀 硫酸，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，若酸性髙錳酸鉀溶液紫紅色褪去，則有FeO,反之則無;若兩種現象都有， 則為Fe和FeO的混合物解析 紫紅色固體C為Cu，藍色沉淀D為Cu(OH)2,黑色固體F為CuO,氣體A為SO2,M(E)=0.76 g-L x22.4 L mol-17 g

9、mol1,故 E 為 NH，。32.4 g X 中,n(Cu)= 6 4 g ,+ 8 0 g ,=0.264 g mol 80 g-mol4 4R I4 4Q Imol,n(NHt)=n(NH3)=.,=0.2 mol,n(S)=n(SO2)=.,=0.2v 4/ 22.4 Lmol1v 7 v 22.4 L.mol1mol，n(O)=0.6 mol，n(Cu) : n(NH：) : n(S) : n(O)=l : 1 : 1 : 3,故 X 的 16 g-mol化學式為CuNH4S03o某含結晶水的鹽A是制備負載型活性鐵催化劑的主要原料，由五種常見元素組成，M(A)鹽A在421-553 C

10、下分解生成混合氣體B和混合固體F的化學方程式:_。(4鹽A中加入足量稀硫酸，可得到一種二元弱酸，且該弱酸可以被酸性髙錳酸鉀溶液氧化生成氣體D，試 寫出該弱酸被氧化的離子方程式:_。某興趣小組用混合氣體C還原少量CuO粉末，使CuO完全反應得到紅色產物。為確定紅色產物的成分，請設計實驗方案:_。(己知:Cu2O+2H* Cu2t+Cu+H2O)答案(1C、K (2)CO、CO2421 553 X：4K3Fe(C2O4)3-3H2O W絕空氣 6K2CO3+2Fe2O3+12COt+6CO2t+12H2O5H2C2O4+2Mn0；+6H+2Mn2+1OCO2T+8H2O取mg紅色產物溶丁足量稀硫酸

11、中，充分反應后，過濾、洗滌、干燥、稱量。若固體質量仍為mg，則說 明紅色產物僅為Cu;若固體質量為64m/144g,則說明紅色產物僅為Cu2O;若固體質量介丁兩者之間，則說 明紅色產物為二者的混合物解析(1)溶液H呈堿性，加入足量稀鹽酸生成0.15 mol氣體D，考慮到溶液H為單一溶質，且不與氫氧化 鉀反應，焰色呈紫色，另混合氣體C通過灼熱的CuO后也轉化為D,則氣體D為CO2，H為K2CO3溶液，故 鹽A除Fe、H、O以外的兩種元素是K和Co(2)0.45 mol混合氣體C通過灼熱的CuO后轉化為0.45 mol D且質量增加了 4.8 g，則混合氣體C為CO和CO2的混合物。由方程式CO+

12、CuOCu+CO2知，氣體質 量增重的4.8 g力CO結合的氧的質量，混合氣體C中:n(CO)=-,=0.3 mol,n(CO2)=0.45 mol-0.316 g molmol=0.15 mol。混合氣體B 中,n(H2O)=0.75 mol-0.45 mol=0.3 mol。混合固體F中，n(K2CO3)=n(CO2)=0.15 mol，n(Fe2O3)= 80 g 4=0.05 mol。通過以上計算知:0.1 mol鹽A隔絕空氣加熱分解，生成().05 mol Fe2O3. 160 e mol0.15 mol K2CO3、0.3 mol CO、0.15 mol CO2 和 0.3 mol

13、 H2O,由元素守恒知鹽 A 的化學式為K3Fe(C2O4)3-3H2O,據此寫出反應的化學方程式。(4)K;Fe(C2O4h.3H2O中加入足量稀硫酸，得到的二元 弱酸為草酸H2C2O4,它被酸性髙錳酸鉀溶液氧化生成氣體co2，結合得失電子守恒、元素守恒及電荷守恒， 可寫出該反應的離子方程式。(5)CO還原CuO,可能生成Cu或Cu2O,故紅色產物的成分可能為Cu或Cu2O 或二者的混合物據此設計實驗。I .化合物X由三種前四周期元素組成，按照如下流程進行實驗。溶液(3中只有一種溶質，白色沉淀D不溶于稀鹽酸。人)(標準狀況下56 mL)白色沉淀人)(標準狀況下56 mL)白色沉淀D, SOf

14、+Mn2消耗0.08 mol KMnO4。(注:忽略加入固體X后溶液的體積變化) 請回答：(1)組成X的3種元素是 (填元素符號)，X的化學式是 。若吸收氣體A的KOH不足，n(A) : n(K0H)=3 : 4,該反應的化學方程式是. 固體X與稀鹽酸發生反應的離子方程式是 3某研宄小組討論溶液D中的主要剛離子M與Fe3+的反應原理，提出了兩種可能：一是發生氧化還原反應;二是發生相互促進的水解反應，生成氫氧化鐵膠體和氣體A。在探究過程中某小組同學選擇如下實驗用品:溶液D、BaCh稀溶液、稀鹽酸;試管、膠頭滴管。從選擇的藥品分析，設計這個實驗的冃的是 答案(1)K、S、O K2S5Ofi3SO2

15、+4KOH K2SO3+2KHSO3+H2O2S50l+4H+ 5S|+5SO2T+2H2O檢驗亞硫酸根離子(或亞硫酸氫根離子)是否變質或檢驗亞硫酸根離子(或亞硫酸氫根離子中是否混 有硫酸根離子解析(I)溶液C透過藍色鈷玻璃觀察，火焰呈紫色，說明溶液C和固體X中含有鉀(K)元素，溶液C中的 溶質只含一種陰離子，則為ChX與稀鹽酸反應生成的1.6 g淡黃色固體B應為S單質，故X中含有硫(S 元素;X與稀鹽酸反應生成的氣體A可使品紅溶液褪色.A為SO2,故由3種元素組成的X中應還含有氧 (O)元素。溶液C的pH=l，則溶液C中溶質為KC1和HC1，過量的HC1為0.1 mol/LxO.l L=0.

16、01 mol，由氯 元素守W知溶液C中n(KCI)=0.04 mol，故6.68 g X中n(K)=0.04 mol。設X的化學式為KaShOc，依題意 有:(39a+XL)g/m。戶.04驗XL)g/mo戶okW-2)，整理可得:2b+c=8a,6b-2c=9a,2b=5a,因 a、b、c 均為正整數，當 a=2 時,b=5,c=6,故 X 為 K2S5O6。(2)吸收氣體 S02 的KOH不足時，有KHSO;生成，由n(SO2) : n(K0H)=3 : 4結合元素守恒，可寫出反應的化學方程式。(3) 依題意,6.68 g K2S5O6 與 0.04 mol HCI 反應生成了 1.6 g

17、 S，n(X : n(HCl) : n(S)=- : 0.04 334 g/mol mol : -7=2 : 4 : 5,結合元素守恒和電荷守恒，可寫出反應的離子方程式。(4)溶液D中的主要陰離子 32 g/mol是SOi或 HSO或兩者都有，若與Fe3+發生相互促進的水解反應，則生成氫氧化鐵膠體和SO2氣體，若與 Fe3+發生氧化還原反應則有SOf生成，選擇的藥品中有BaCh稀溶液和稀鹽酸，顯然是用來檢驗溶液D中 是否含有S0i_，即檢驗S0|_或HSO是否氧化變質。無機化合物X與Y均由三種相同短周期的非金屬元素組成(X比Y的相對分子質量大)，常溫下均為 無色液體，易水解，均產生酸性白霧。取

18、1.35gX與足量水完全反應，向反應后的溶液中滴加1.00 mol-L-1 的NaOH溶液40.0 mL恰好反應，溶液呈中性，然后滴加BaCh溶液至過量，產生不溶于稀鹽酸的2.33 g白 色沉淀。Y水解得到兩種產物，其物質的量之比為1 : 2,且產物之一能使品紅溶液褪色。諧回答：X的化學式為 。白色沉淀屬于 (填“強”“弱”或“非”)電解質。Y與水反應的化學方程式為 。二元化合物Z能與X化合生成Y。一定條件下，0.030 mol Z與足量氨反應生成0.92 g A(原子個數之 比1 : 1，其相對分子質量為184)和淡黃色單質B及離子化合物M，且M的水溶液的pH=n(HClM).02 mol，

19、n(O)=13S g0.011x32 g.丨弋0;02So.O216 g.molmol,n(S) : n(Cl) : n(O)=l : 2 : 2,故 X 為 SC12O2或 SO2C12。題中白色沉淀為 BaSCh，屈于強電解質。(2)Y 水解得到兩種產物，其物質的量之比為1 : 2,能使品紅溶液褪色的產物應為SO2，Y與X組成元素相同，則 另一水解產物為HC1，由n(SO2) : n(HCl)=l : 2可推知Y為SOC12，Y水解的化學方程式為SOC12+H2O SO2t+2HCI。依題意，Z+SO2C12 SOC12,可推知Z為SC12。依題意，淡黃色單質B為S，SC12+NH3 A+

20、S+M，0.92 g A隔絕空氣加強熱可得到0.64 g B和氣體單質C，由元素守恒可知C為N2,且 n(N2戶092 g_0.巧S=0.01 mol,A由S和N元素組成，A中原子個數之比為1 : I，其相對分子質量為184,故 28 g molA為S4N4;M為離子化合物，且M的水溶液的pH7,由元素守恒可知M為NH4Clon(SCl2) : n(S4N4)=0.030 mol : -2-=6 : I，由此可寫出Z與足量氨反應的化學方程式:6SC12+16NH3 S4N4+2Si+12NH4Cl。 184 g molNaNO2中N元素為+3價，NH4C1中N元素為-3價，兩者間可發生氧化還原

21、反應生成N2(NaNO2+NH4CI NaCl4-N2t+2H2O)。“綠水青山就是金山銀山”。近年來，綠色發展、生態保護成為中國展示給世界的一張新“名片”，減少廢 氣的排放是環境保護的重要內容之一。氮氧化物是形成光化學煙霧的主要元兇，利用堿液吸收法可以有效地吸收氮氧化物，發生的反應有 NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH= NaNO2+NaNO3+H2Oo 若某混合氣體中含 a mol NO和b mol NO2,用NaOH溶液吸收吋，要使氣體完全被吸收，則a與b需滿足的關系為 ，氣體完全被吸收后測得溶液中NaNO2和NaNCh的物質的量之比為4 : 1，則混合氣體

22、巾NO的體積分數 為， 煤燃燒吋排放的煙氣中含有SO2和NaClO.溶液作為吸收劑可同吋對煙氣進行脫硫、脫硝。 將含有502和NOX的煙氣通入盛有NaC102和NaOH溶液的反應器中，反應一段時間后，測得溶液中離+ 濃度的有關數據如下表所示(其他極微量離子忽略不計)：離子Na+SOlNO3H4cr濃度/(mol-L1)3.0 x1 O3y8.8x1 O43.8x104l.OxlO-3呂02和NaC102溶液反應的離子方程式為 o表中y= 。工業生產硫酸也會產生SO2。硫鐵礦(FeS2)煅燒的化學方程式為 :當有11.2 L(標準狀況)SOi氣體生成時，反應中轉移的電子數為 Nao答案(l)ab

23、 30%(2XD2SO2+CIO2+2H2O2SOi_+Cr+4H* 7.5XKT44FeS2+l lO22Fe2O3+8SO2 2.75解析 根據兩個化學方程式可知，當NO剩余吋不能完全吸收，故ab;3 n(NaNO2) : n(NaNO3)=4 : 1 吋，分析知NO2的量比NO多，假設只生成1 mol NaNO2和I mol NaNO%此時消耗2 mol NO2;故生成另外 3 mol NaNO2時，消耗NO2、NO各1.5 mol，則混合氣體中NO體積分數為30%。(2)根據題表可知NaC102 將so2氧化為so疒，同時Nacio2被還原為cr，根據得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可

24、得離子方程 式為C102+2SO2+2H2O 2S0疒+C1+4H根據電荷守恒，尸7加10弋(3)根據得失電子守恒,化學方 程式為4FeS2+l lO22Fe2O3+8SO2;據化學方程式得關系式:8SO2-44e則生成().5 mol SO2時，轉移電 子數為2.75Na。工業尾氣中的氮氧化物(NOX)可用氨催化吸收法和電解氧化吸收法除去。某同學采用以下裝置或步驟模擬工業上氮氧化物的處理過程。回答下列M題：I .氨催化吸收法：(1)實驗室制備氨氣的發生裝置，可以選擇如圖裝置中的 (填序號)。（2）將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入N02（兩端用夾子K,.K

25、2夾好）。在一定溫度下按如圖裝置進行實驗。Z中盛有 （填名稱）;打開Kj，關閉K2，NO2能夠被NH3還原，預期觀察到Y裝置中的現象 是一。氨氣與NOX反應的化學方程式為 。II.電解氧化吸收法：（3）電解氧化吸收法可將廢氣中的NOX轉變為硝態氮。分別向0.1 mol-L-1 NaCl溶液和0.08 mol L-* Na2SO4 溶液（起始pH均調至9）中通入NO,測得電流強度與NO的脫除率的關系如圖1所示。電解0.1 mol L-1 NaCl溶液時，溶液中相關成分的濃度變化與電流強度的關系如圖2所示。縣縣電解Na2SO4溶液時產生H2O2o H2O2氧化吸收NO的離子方程式為_。電解NaCl

26、溶液時，當電流強度大于4 A后，NO去除率下降的原因是 答案(1)BD (2)氫氧化鈉溶液 混合氣體顏色變淺，甚至變為無色 6NOx+4xNH3 (3+2x)N2+6xH2O3H2O2+2NO+2OH 2N0;+4H2O隨著電流強度的增大，C1O濃度減 小，CIO濃度增大，但CIO氧化性比C1O弱解析(1)可以加熱氫氧化鈣和氯化銨固體混合物制備氨氣，試管口應略向下傾斜;也可以直接加熱濃氨 水或向氧化鈣固體上滴加濃氨水來制取氨氣;直接加熱氯化銨固體不能得到氨氣，因為氯化銨受熱分解 生成的NFh和HC1在溫度稍低吋又會迅速結合成氯化銨;故選BD (2)反應中用到NO2和NH%均為 大氣污染物，NO

27、2能和NaOH溶液發生反應，氨氣極易溶于水，可以用氫氧化鈉溶液吸收，故Z中盛有氫氧 化鈉溶液;NO2是紅棕色氣體，氨氣和NO：發生反應生成無色的氮氣，故Y裝置中混合氣體顏色變淺，甚至 變為無色;氨氣與NOX反應生成無污染的氮氣和水。(3)電解氧化吸收法可將廢氣中的NOXK變為硝 態氮，NO被H2O2氧化為N03，H202被還原為H2O;從圖2可以看出，當電流強度大于4 A后，溶液巾氧化性較強的CIO濃度降低，而氧化性相對較弱的CIO濃度增大，所以導致NO去除率下降。黨十九大報告中首次將“樹立和踐行綠水靑山就是金山銀山的理念”寫入黨代會報告，治理污染減少排放具有十分重要的意義。回答下列問題：下面是消除NOX排放的三個案例：利用純堿溶液可以吸收硝酸廠廢氣中的NO和NCMn(NO) : n(NO2)=l : 1，該過程中發生反應的化學 方程式為_。三元催化可以將汽車尾氣中的CO和NOX進行凈化處理，該過程中發生反應的化學方程式為_。利用尿素消除的轉化反應為I .NO+O2NO2, II .NO2+CO(NH2)2無污染氣體。尿素中 C元素的化合價為 ，反應II的化學方程式為 。為測定熱電廠排放氣中SO2的含量，進行了如下實驗:標準狀況下，將排放氣勻速通入100 mL 0.5