Question

【題目】最近，著名記者柴靜的霧霾調(diào)查紀錄片穹頂之下，在互聯(lián)網(wǎng)上產(chǎn)生了爆炸性影響．煤燃燒的尾氣是造成霧霾天氣的原因之一，下列是一種變廢為寶的處理方法．

(1)上述流程中循環(huán)使用的物質(zhì)有 ______ ，吸收池Ⅰ吸收的氣體有 ______ ．

(2)向吸收池Ⅳ得到的溶液中滴加溶液，出現(xiàn)渾濁，pH降低，用平衡移動原理解釋溶液pH降低的原因： ______ ．

(3)電解池Ⅴ制得的原理如圖1所示．

寫出電解總反應(yīng)的離子方程式 ______ ．

(4)和反應(yīng)生成和，反應(yīng)過程中的能量變化如圖2，，．

已知：①

②

請寫出NO與CO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式： ______ ．

(5)上述流程中每一步均恰好完全反應(yīng)，若制得質(zhì)量為xkg，電解池V制得的溶液，則氧化池Ⅵ中消耗的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 ______ ．

Answer 1

【答案】乙醇胺、 、 溶液中存在電離平衡：，加入氯化鈣以后，鈣離子會消耗硫酸根離子產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，導(dǎo)致電離平衡正向移動，氫離子濃度增大，所以溶液pH降低 0.21x-22.4cy

【解析】

(1)根據(jù)流程圖中物質(zhì)的循環(huán)來判斷循環(huán)使用的物質(zhì)；根據(jù)吸收池Ⅰ進入的氣體NO、CO2、SO2結(jié)合出來的氣體是NO，來確定吸收的氣體；

(2)亞硫酸氫根離子存在電離平衡，加入氯化鈣，鈣離子會影響化學(xué)平衡的移動，根據(jù)平衡移動原理來解釋；

(3)根據(jù)電解池的工作原理：陽極上是Ce3＋失電子的氧化反應(yīng)，陰極上是HSO3得電子的還原反應(yīng)，據(jù)此書寫電解原理方程式；

(4)已知①

②

298k條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO的熱化學(xué)方程式為③2NO2(g)＋4CO(g)＝N2(g)＋4CO2(g)△H＝(368134)kJ/mol＝234kJ/mol，

由蓋斯定律(②①＋③)÷2得到反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，根據(jù)蓋斯定律計算焓變；

(5)根據(jù)N元素守恒，找到硝酸根離子、亞硝酸根離子以及硝酸銨之間的關(guān)系，根據(jù)電子守恒，得到Ce3＋、Ce4＋、S2O32之間的關(guān)系，進行計算即可。

(1)根據(jù)流程圖中物質(zhì)的循環(huán)，得到循環(huán)使用的物質(zhì)是乙醇胺、Ce4＋；根據(jù)吸收池Ⅰ進入的氣體NO、CO2、SO2，出來的氣體是NO，確定吸收的氣體是CO2、SO2；故答案為：乙醇胺、Ce4＋；CO2、SO2；

(2)HSO3溶液中存在電離平衡：HSO3H＋＋SO32，加入氯化鈣以后，鈣離子會消耗硫酸根離子產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，導(dǎo)致電離平衡正向移動，氫離子濃度增大，所以溶液pH降低；故答案為：溶液中存在電離平衡：，加入氯化鈣以后，鈣離子會消耗硫酸根離子產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，導(dǎo)致電離平衡正向移動，氫離子濃度增大，所以溶液pH降低；

(3)根據(jù)電解池的工作原理：陽極上是Ce3＋失電子的氧化反應(yīng)，陰極上是HSO3得電子的還原反應(yīng)，電解原理方程式為：；故答案為：；

(4) 已知①

②

298k條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO的熱化學(xué)方程式為③2NO2(g)＋4CO(g)＝N2(g)＋4CO2(g)△H＝（368134）kJ/mol＝234kJ/mol，

由蓋斯定律(②①＋③)÷2得到反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：，故答案為：；

(5)設(shè)亞硝酸根離子、硝酸根離子的物質(zhì)的量分別是m、n，從Ⅴ→Ⅵ→硝酸銨，根據(jù)N元素守恒，得到①m＋n＝；，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移關(guān)系，得到4Ce3＋～2HSO3～2S2O32～4Ce4＋，NO～NO2～e，NO～NO3～e，根據(jù)電子守恒，得到m＋3n＝n(Ce4＋)＝4n(S2O32)，可以得到②m＋3n＝4cy×1000，聯(lián)立①②解得m＝2000cy，根據(jù)反應(yīng)2NH3＋2H＋＋O2＋2NO2＝2NH4NO3，得到n(O2)＝n(NO2)＝(1000cy)mol，氧氣的體積V＝22.4(1000cy)×103m3＝(0.21x22.4cy)m3，故答案為：0.21x22.4cy。