Question

【題目】工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的、NO直接排放將對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染．利用電化學(xué)原理吸收和NO，同時(shí)獲得和產(chǎn)品的工藝流程圖如下為鈰元素．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

裝置Ⅱ中NO在酸性條件下生成的離子方程式 ______ ．

含硫各微粒、和存在于與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖1所示．

①下列說(shuō)法正確的是 ______ 填標(biāo)號(hào)．

A 時(shí)，溶液中

B 由圖中數(shù)據(jù)，可以估算出的第二級(jí)電離平衡常數(shù)

C 為獲得盡可能純的，應(yīng)將溶液的pH控制在為宜

D 和時(shí)的溶液中所含粒子種類不同

②若的NaOH溶液完全吸收標(biāo)況下，則反應(yīng)的離子方程式為 ______ ．

③取裝置Ⅰ中的吸收液vmL，用的酸性高錳酸鉀溶液滴定．酸性高錳酸鉀溶液應(yīng)裝在 ______ 填“酸式”或“堿式”滴定管中，判斷滴定終點(diǎn)的方法是 ______ ．

裝置Ⅲ的作用之一是再生，其原理如圖2所示．圖中A為電源的 ______ 填“正”或“負(fù)”極．右側(cè)反應(yīng)室中發(fā)生的主要電極反應(yīng)式為 ______ ．

已知進(jìn)人裝置Ⅳ的溶液中的濃度為，要使該溶液中的完全轉(zhuǎn)化為，需至少向裝置Ⅳ中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的的體積為 ______ L．

Answer 1

【答案】 BCD 酸式 滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變 正 4480

【解析】

裝置Ⅰ中二氧化硫是酸性氧化物，能和強(qiáng)堿氫氧化鈉之間發(fā)生反應(yīng)：，NO和氫氧化鈉之間不會(huì)反應(yīng)，裝置Ⅱ中NO在酸性條件下，NO和之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)：，，裝置Ⅲ中，在電解槽的陽(yáng)極，陰極電極反應(yīng)式為：，裝置Ⅳ中通入氨氣、氧氣，。

在酸性環(huán)境下，NO和之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

時(shí)，溶液為中性，結(jié)合電荷守恒分析；

B.，由圖中數(shù)據(jù)，時(shí)，；

C.溶液的pH控制在時(shí)，濃度最大；

D.由圖可知，時(shí)，，時(shí)溶液，溶液為亞硫酸鈉溶液；

的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)可知二氧化硫過(guò)量，過(guò)量部分的二氧化硫再發(fā)生反應(yīng)，依據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算：的比，據(jù)此書(shū)寫離子方程式；

酸式滴定管只能盛放酸性溶液、堿式滴定管只能盛放堿性溶液；酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能氧化堿式滴定管橡皮管；原溶液無(wú)色，為紫紅色，當(dāng)溶液中的和反應(yīng)完全時(shí)，溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變；

生成為氧化反應(yīng)，發(fā)生在陽(yáng)極上；反應(yīng)物是被還原成，得到電子；

的濃度為，要使該溶液中的完全轉(zhuǎn)化為，設(shè)消耗標(biāo)況下氧氣的體積是V，結(jié)合電子守恒進(jìn)行計(jì)算。

裝置Ⅱ中NO在酸性條件下NO和之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)：，，故答案為：；

時(shí)，溶液呈中性，，溶液中存在電荷守恒：，故溶液中，故A錯(cuò)誤；

B.，由圖中數(shù)據(jù)，時(shí)，，由Ka的表達(dá)式可知，的第二級(jí)電離平衡常數(shù)，故B正確；

C.溶液的pH控制在時(shí)，濃度最大，則為獲得盡可能純的，可將溶液的pH控制在左右，故C正確；

D.由圖可知，時(shí)，，溶液為亞硫酸、亞硫酸氫鈉溶液，時(shí)溶液，溶液為亞硫酸鈉溶液，兩種溶液中所含粒子種類不同，故D正確；

故答案為：BCD；

的NaOH溶液中含有氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：，標(biāo)況下，，

設(shè)反應(yīng)生成亞硫酸鈉的物質(zhì)的量為x，消耗二氧化硫的物質(zhì)的量為y

，解得：根據(jù)上述計(jì)算可以知道，二氧化硫是過(guò)量的，剩余的二氧化硫的物質(zhì)的量為：，所以二氧化硫會(huì)和生成的亞硫酸鈉繼續(xù)反應(yīng)，設(shè)消耗亞硫酸鈉的物質(zhì)的量為a，生成亞硫酸氫鈉的物質(zhì)的量為b

解得：，則溶液中，，：：1，則反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：；

酸式滴定管只能盛放酸性溶液、堿式滴定管只能盛放堿性溶液，酸性高錳酸鉀溶液呈酸性，則可以盛放在酸式滴定管中；原溶液無(wú)色，而為紫紅色，所以當(dāng)溶液中的和反應(yīng)完全時(shí)，滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變，故答案為：酸式；滴入最后一滴溶液呈紫紅色且半分鐘顏色不變；

生成為氧化反應(yīng)，發(fā)生在陽(yáng)極上，因此電解時(shí)生成的在電解槽的陽(yáng)極，連接電源正極，反應(yīng)物是被還原成，得到電子，電極反應(yīng)式為：，故答案為：正；；

的濃度為，要使該溶液中的完全轉(zhuǎn)化為，則失去電子數(shù)為：，設(shè)消耗標(biāo)況下氧氣的體積是V，根據(jù)電子守恒：，解得，故答案為：4480。