Question

【題目】廢水廢氣對自然環(huán)境有嚴(yán)重的破壞作用，大氣和水污染治理刻不容緩。

（1）某化工廠產(chǎn)生的廢水中含有Fe2＋、Mn2+等金屬離子，可用過硫酸銨[(NH4)2S2O8]氧化除去。

①過硫酸銨與Mn2+反應(yīng)生成MnO2的離子方程式為________________。

②溫度與Fe2+、Mn2+氧化程度之間的關(guān)系如圖1所示：

圖1

實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)將溫度控制在________________。Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子，常加入活性炭處理，加入活性炭的目的為________________。

③H2O2也有較強(qiáng)氧化性，在實(shí)際生產(chǎn)中不用H2O2氧化Mn2+的原因是________________。

（2）利用某分子篩作催化劑，NH3可脫除廢氣中NO、NO2，其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。A包含物質(zhì)的化學(xué)式為N2和________________。

圖2 圖3

（3）工業(yè)上廢氣中SO2可用Na2CO3溶液吸收，反應(yīng)過程中溶液組成變化如圖3所示。

①吸收初期（圖中A點(diǎn)以前）反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

②C點(diǎn)高于B點(diǎn)的原因是________________。

Answer 1

【答案】 S2O82－ + 2H2O + Mn 2＋=4H＋ + 2SO42－ + MnO2↓ 80℃（80℃~90℃區(qū)間均可） 吸附膠體粒子形成沉淀 錳的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多 H2O 2Na2CO3 + SO2 + H2O＝2NaHCO3 + Na2SO3 根據(jù)鈉元素守恒， NaHSO3的物質(zhì)的量是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的質(zhì)量大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)就大

【解析】（1）①過硫酸銨與Mn2+反應(yīng)生成MnO2，而本身被還原為SO42－，反應(yīng)的離子方程式為S2O82－ + 2H2O + Mn 2＋=4H＋ + 2SO42－ + MnO2↓；②根據(jù)圖1可知：80℃時(shí)Fe2+、Mn2+氧化程度接近1.0，故實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)將溫度控制在80℃；Fe2+與Mn2+被氧化后形成膠體絮狀粒子，常加入活性炭處理，加入活性炭的目的為吸附膠體粒子形成沉淀；③H2O2也有較強(qiáng)氧化性，在實(shí)際生產(chǎn)中不用H2O2氧化Mn2+的原因是錳的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多；（2）根據(jù)圖示反應(yīng)可產(chǎn)生A的反應(yīng)為：[（NH4）（HNO2）]+=N2+A+H+，結(jié)合反應(yīng)可推導(dǎo)出A為H2O；反應(yīng)為[（NH4）（HNO2）]+=N2+ 2H2O +H+；（3）①吸收初期（圖中A點(diǎn)以前）工業(yè)上廢氣中SO2可用Na2CO3溶液吸收，由圖中信息可知，NaHCO3 和Na2SO3的量明顯增加，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2CO3 + SO2 + H2O＝2NaHCO3 + Na2SO3；②C點(diǎn)高于B點(diǎn)的原因是根據(jù)鈉元素守恒， NaHSO3的物質(zhì)的量是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的質(zhì)量大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)就大。