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第五章化工生产中的重要非金属元素可能用到的相对原子质量:H—1C—12N—14O—16Na—23Mg—24Al—27S—32Cl—35.5K—39Fe—56Cu—64第Ⅰ卷(选择题)一、单项选择题:共10题,每题3分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。1.(2021年河北省)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说法正确的是A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除【答案】D【解析】A项,NO2是红棕色且有刺激性气味的气体,而SO2是无色有刺激性气味的气体,错误;B项,汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物,如NOx和CO等,错误;C项,氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态,且植物可吸收土壤中的铵根离子或硝酸根离子作为肥料,不能直接吸收空气中的氮氧化物,错误;D项,工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理,正确。2.(2021年山东省聊城市期末)化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是A.SO2能够杀菌消毒,可用作食品添加剂B.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维C.NH3汽化吸收大量的热,可用作制冷剂D.BaSO4不溶于水和酸,可用于胃肠X射线造影检查【答案】B【解析】A项,食品中添加适量的二氧化硫,可以起到漂白,防腐和抗氧化等作用,故SO2可用作食品添加剂,正确;B项,SiO2没有导电性,可利用二氧化硅对光线进行全反射等性能用于制作光导纤维,光导纤维的通信容量大,抗干扰性能好,传输的信号不易衰减,能有效提高通讯效率,错误;C项,氨气易液化、液氨汽化吸收大量的热,故可用作制冷剂,正确;D项,BaSO4不溶于水和酸,不易被X射线穿透,可用于胃肠X射线造影检查,正确。3.(2021年全国)C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列有关说法中正确的是A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态B.元素的+4价氧化物都属于酸性氧化物,都能与碱反应而不能与任何酸反应C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应D.其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱:H2SO4>H2SiO3>H2CO3【答案】C【解析】A项,Si元素在自然界中无游离态,错误;B项,SiO2能与HF反应,错误;C项,C、Si、S低价态气态氢化物为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,正确;D项,根据元素性质的递变性,非金属性:S>C>Si,则其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,错误。4.(2021年辽宁省)下列说法正确的是A.22.4LCl2(标准状况)与水充分反应转移1mol电子B.H2SO4和CuCl2均可通过化合反应得到C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生D.SO2与KClO溶液反应:SO2+2ClO-+H2O2HClO+SO2-【答案】B【解析】A项,由于溶于水中的Cl2只有部分与H2O反应,故22.4LCl2(标准状况)与水充分反应转移电子数目小于1mol,错误;B项,根据反应:SO3+H2OH2SO4,Cu+Cl2CuCl2,故H2SO4和CuCl2均可通过化合反应得到,正确;C项,将蘸有浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生,由于浓硫酸难挥发,故不能形成白烟,错误;D项,由于ClO-具有强氧化性,SO2具有强还原性,故SO2与KClO溶液反应:SO2+ClO-+H2O2H++Cl-+SO2-,错误。5.(2021年安徽省安庆市期末)下列两种变化的实质原理相似的是A.浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小

B.二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色

C.氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥

D.常温下浓硫酸用铁制容器存放,浓硝酸能用铝罐车运输【答案】D【解析】A项,浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气,故敞口放置时浓度减小,而浓盐酸具有挥发性在空气中敞口放置时浓度减小,二者原理不同,不合题意;B项,二氧化硫使品红溶液褪色是与品红化合为无色不稳定的化合物,而氯气使品红溶液褪色是由于Cl2与水反应生成具有强氧化性的HClO,属于氧化漂白,二者原理不同,不合题意;C项,氨气能与浓硫酸发生化合反应,碘化氢气体能与浓硫酸发生氧化还原反应,均不能用浓硫酸干燥,二者原理不同,不合题意;D项,常温下浓硫酸用铁制容器存放,浓硝酸能用铝罐车运输,二者均为金属在其中发生钝化,原理相同,符合题意。6.(2021年北京市延庆区期中)下列解释事实的方程式,不正确的是A.铁粉与硫粉混合加热反应:Fe+Seq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())FeSB.红热的铜丝与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())CuSO4+SO2↑+2H2OC.镁条在氮气中燃烧:3Mg+N2Mg3N2D.铜和稀硝酸反应:Cu+4HNO3(稀)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【答案】D【解析】A项,铁粉与硫粉混合加热,发生化合反应,由于硫的氧化能力弱,所以生成硫化亚铁,反应的化学方程式为Fe+Seq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())FeS,正确;B项,红热的铜丝与浓硫酸发生氧化还原反应,既表现出酸性(生成CuSO4),又表现出强氧化性(生成SO2),反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up5(Δ),\s\do5())CuSO4+SO2↑+2H2O,正确;C项,镁条在氮气中能够燃烧,生成氮化镁,反应的化学方程式为3Mg+N2Mg3N2,正确;D项,铜和稀硝酸反应,生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,不正确。7.(2021年四川省雅安市期末)按下述实验方法制备气体,合理又实用的是A.锌粒与稀硝酸反应制备H2 B.加热分解NH4Cl固体制备NH3C.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D.大理石与浓硫酸反应制备CO2【答案】C【解析】A项,硝酸具有强氧化性,锌粒与稀硝酸反应不能放出H2,不符合题意;B项,NH4Cl受热分解为氨气和氯化氢,氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵,不能用加热分解NH4Cl固体的方法制备NH3,不符合题意;C项,亚硫酸钠与浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水,符合题意;D项,大理石与浓硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙附着于碳酸钙表面,碳酸钙和硫酸隔离,反应不能持续进行,不能用碳酸钙和硫酸反应制备CO2,不符合题意。8.(2021年山东省济南市期末)将气体通入溶液中(装置如图所示),始终无明显现象的是选项ABCD气体aO2Cl2NO2SO2溶液bNa2SO3溶液KI溶液FeSO4溶液Ca(OH)2溶液【答案】A【解析】A项,Na2SO3溶液中通入O2生成Na2SO4,溶液无明显变化,符合题意;B项,KI溶液中通入Cl2生成的I2溶于水,溶液显黄色,不符合题意;C项,FeSO4溶液中通入NO2生成Fe2(SO4)3,溶液由绿色变为黄色,不符合题意;D项,Ca(OH)2溶液中通入SO2生成白色沉淀,不符合题意。9.(2021年广东省茂名高州市高一下学期)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由石英砂(SiO2)制纯硅过程如下:SiO2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(焦炭),\s\do4(→))),\s\do5(高温))Si(粗)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Cl2),\s\do4(→))),\s\do5(460℃))SiCl4eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(提纯),\s\do4(→))),\s\do5())SiCl4(纯)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(H2),\s\do4(→))),\s\do5(1100℃))Si(纯)。下列叙述错误的是A.生成粗硅的化学方程式为:SiO2+CSi+CO2↑B.上述流程中的化学反应均为氧化还原反应C.气态SiCl4中混有杂质元素的氯化物,提纯的方法是冷凝成液态后蒸馏D.H2还原SiCl4时,生成的两种产物分别为固态和气态,容易分离【答案】A【解析】A项,SiO2和焦炭在高温下反应生成Si和CO,化学方程式为:SiO2+CSi+2CO↑,符合题意;B项,SiO2转化为粗Si,硅元素的化合价从+4价降低到0价,Si(粗)转化为SiCl4,硅元素的化合价从0价升高到+4价,SiCl4(纯)转化为Si(纯),硅元素的化合价从+4价降低到0价,上述流程中化合价均有变化,化学反应均为氧化还原反应,不符合题意;C项,四氯化硅沸点低,通过冰水装置冷却能使四氯化硅冷却为液体,气态SiCl4中混有杂质元素的氯化物,提纯的方法是冷凝成液态后蒸馏,不符合题意;D项,H2还原SiCl4时,生成的两种产物分别为硅和氯化氢,硅为固态,氯化氢为气态,容易分离,不符合题意。10.(2021年北京市昌平区期末)下图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息:下列说法正确的是①可通过雷电作用将b转化为c,这是一种固氮方式②可通过加氧化剂将e转化为f③a→c→d→f这几个反应中,均发生了N元素被氧化的反应④g只具有氧化性,还可能与碱发生反应⑤可通过加Cu、C等还原剂,将f转化为d⑥h可与f反应生成iA.①③⑤⑥ B.①②③④ C.②③⑥ D.①④⑤【答案】A【解析】根据价类二维图可知,a是NH3,b是N2,c是NO,d是NO2,e是N2O5,f是HNO3,g是HNO2,h是NH3·H2O,i是NH4NO3。①b(N2)在雷电作用下与O2反应可转化为c(NO),正确;②e(N2O5)转化为f(HNO3)时N的价态未发生改变,不需要加氧化剂,实际上N2O5与H2O反应即可生成HNO3,错误;③a(NH3)→c(NO)→d(NO2)→f(HNO3)转化中,N元素的价态转化为-3→+2→+4→+5,故N元素均发生了氧化反应,正确;④g(HNO2)中的N为+3价,处于中间价态,既可升高也可降低,故g(HNO2)既有氧化性,又有还原性,错误;⑤Cu、C等还原剂与浓HNO3反应可实现f(HNO3)转化为d(NO2),正确;⑥h(NH3·H2O)与f(HNO3)可发生酸碱中和反应,生成NH4NO3,正确;由上分析①③⑤⑥的说法均正确,选A项。二、单项选择题:共4题,每题4分,共16分。每题只有一个选项最符合题意。11.(2021年江苏省)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是A.NO(g)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up3(H2O),\s\do4(→))),\s\do4())HNO3(aq) B.稀HNO3(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Cu),\s\do4(→))),\s\do5())NO2(g)C.NO(g)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(CO),\s\do4(→))),\s\do5(高温、催化剂))N2(g) D.NO-(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(O3),\s\do4(→))),\s\do5())N2(g)【答案】C【解析】A项,NO与H2O不发生反应,错误;B项,稀HNO3与Cu反应生成的气体是NO,错误;C项,CO常作还原剂,NO在高温、催化剂存在下,可将CO氧化为CO2,而NO自身被还原为N2,正确;D项,O3是强氧化剂,NO-不可能O3氧化,错误。12.(2021届江苏省扬州市考前调研)烟气脱硫能有效减少SO2排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3]溶液,并用于烟气脱硫。下列说法正确的是A.“酸浸”后,所得滤渣Ⅰ的主要成分为H2SiO3B.pH约为3.6时,溶液中存在大量的H+、Al3+、CO2-C.调pH时,若pH偏高,则所得溶液中c(Al3+)将增大D.碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后,所得溶液中c(SO2-)将增大【答案】D【解析】由流程可知,粉煤灰和稀硫酸混合,氧化铝溶解,SiO2和稀硫酸不反应,过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2,滤液中含有Al2(SO4)3,加入CaCO3粉末调节pH=3.6除去过量的氢离子,CaSO4为微溶物,所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4,过滤得滤液Ⅱ,用滤液Ⅱ吸收二氧化硫,生成的SO2-易被氧化生成SO2-,加热分解后的溶液中硫酸根离子浓度增大,促进生成(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3。A项,SiO2和稀硫酸不反应,过滤后得滤渣Ⅰ为SiO2,错误;B项,氢离子和碳酸根不能大量共存,加入CaCO3粉末的目的就是除去过量氢离子,错误;C项,若pH偏高,会生成氢氧化铝沉淀,所得溶液中c(Al3+)减小,错误;D项,二氧化硫与水反应生成的SO2-易被氧化生成SO2-,所以碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后,所得溶液中c(SO2-)将增大,正确。13.(2021年四川省遂宁市期末)由下列实验操作和现象所得结论均正确的是选项实验操作和现象实验结论A将亚硫酸钠样品溶于水,加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生样品已变质B将盐酸滴入NaHCO3溶液,产生的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊非金属性:Cl>CC铁投入冷的浓硝酸中无明显现象,投入稀硝酸中有气泡冒出氧化性:稀硝酸>浓硝酸D向Na2SO3溶液中滴入稀盐酸,产生刺激性气味的气体可使品红溶液褪色酸性:HCl>H2SO3A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A项,硝酸根离子在酸性条件下能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,则将亚硫酸钠样品溶于水,加入盐酸酸化的硝酸钡溶液有白色硫酸钡沉淀产生不能说明亚硫酸钠样品已变质,错误;B项,元素的非金属性强弱与氢化物的酸碱性无关,则将盐酸滴入碳酸氢钠溶液,产生的无色无味的二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊不能比较氯元素和碳元素的非金属性强弱,错误;C项,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,铁在冷的浓硝酸中发生钝化,阻碍反应的继续进行,但能与稀硝酸反应生成一氧化氮气体,错误;D项,向亚硫酸钠溶液中滴入稀盐酸,产生刺激性气味的气体可使品红溶液褪色说明反应中有二氧化硫生成,说明盐酸的酸性强于亚硫酸,正确。14.(2021年四川省绵阳市期末)将一定质量的Cu粉投入到400mL2mol·L-1的稀硝酸中,待Cu粉完全溶解时,收集到标准状况下的NO气体2.688L(假设硝酸的还原产物只有NO且气体全部逸出),再向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉,充分反应后溶液只含一种溶质。下列说法错误的是A.加入铁粉后,最终溶液的溶质是Fe(NO3)2B.最初的铜粉质量为11.52gC.铜粉反应完后,溶液中的H+浓度为0.8mol·L-1D.至少需要加入铁粉8.4g【答案】D【解析】A项,加入Cu:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,还有剩余硝酸,向反应后的溶液中缓慢加入Fe粉,Fe与Cu(NO3)2反应生成Cu单质和Fe(NO3)2,Fe与稀硝酸反应也生成Fe(NO3)2、NO、H2O,而充分反应后溶液只含一种溶质,最终溶液的溶质只能是Fe(NO3)2,正确;B项,由反应方程式3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,n(Cu)=EQ\f(3,2)n(NO)=EQ\f(3,2)×EQ\f(2.688L,22.4L·mol-1)=0.18mol,则最初的铜粉质量为0.18mol×64g·mol-1=11.52g,正确;C项,由反应方程式3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,n(HNO3)=4n(NO)=4×EQ\f(2.688L,22.4L·mol-1)=0.48mol,硝酸总的物质的量为0.4L×2mol·L-1=0.8mol,则剩余硝酸物质的量为0.8mol-0.48mol=0.32mol,则铜粉反应完后,溶液中的H+浓度为c(H+)=EQ\f(0.32mol,2L)=0.8mol·L-1,正确;D项,硝酸与铜反应后的溶液中,由反应方程式3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,生成n[Cu(NO3)2]=EQ\f(3,2)n(NO)=EQ\f(3,2)×EQ\f(2.688L,22.4L·mol-1)=0.18mol,剩余的n(HNO3)=0.32mol。由Fe+Cu2+Fe2++Cu可和消耗Fe为0.18mol,由3Fe+8HNO3(稀)3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O可知消耗Fe为EQ\f(3,8)n(HNO3)=EQ\f(3,8)×0.32mol=0.12mol,共消耗Fe为0.18mol+0.12mol=0.3mol,m(Fe)=0.3mol×56g·mol-1=16.8g,错误。第Ⅱ卷(非选择题)二、非选择题:共3题,共54分。15.(18分)(2021年辽宁省大连市期末)非金属元素在化工生产中扮演着重要的角色。在众多的化工原料和产品中,都能见到硫和氮等元素的踪迹。Ⅰ.利用物质类别及核心元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:(1)质量相同的a和b,物质的量之比为___________。(2)将足量的a气体通入下列溶液中,始终没有明显反应现象的是___________。A.Ba(NO3)2溶液 B.CaCl2溶液C.H2O2溶液 D.Na2CO3溶液(3)已知e为正盐,且能被酸性K2Cr2O7氧化为Na2SO4,Cr2O2-被还原为Cr3+,写出此反应的离子方程式:_______________________________________________________。Ⅱ.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。(4)写出氧化炉中的化学反应方程式_________________________________。(5)向吸收塔中通入A的作用_______________________。(6)工业制硝酸的尾气是酸性气体,实验室模拟该流程时,为防止环境污染,最好选用___________(填化学式)溶液吸收。【答案】(1)5∶4(2)BC(3)Cr2O2-+3SO2-+8H+2Cr3++3SO2-+4H2O(4)4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))4NO+6H2O(5)氧化NO(6)NaOH(每空3分)【解析】根据价类二维图可知,a为SO2、b为SO3、c为H2SO4、d为H2SO3、e为Na2SO3。(1)设SO2、SO3的质量昀为1g,则n(SO2)∶n(SO3)=EQ\f(1g,64g·mol-1)∶EQ\f(1g,80g·mol-1)=5∶4,;(2)A项,SO2通入Ba(NO3)2溶液中,SO2与H2O反应生成H2SO3,H2SO3电离出H+,NO-在酸性条件下具有强氧化性,可将H2SO3氧化为H2SO4,H2SO4可与Ba(NO3)2反应生成BaSO4沉淀,即有白色沉淀生成,不符合题意;B项,盐酸的酸性大于H2SO3,SO2通入CaCl2溶液中,无CaSO3沉淀生成,符合题意;C项,SO2可以被H2O2氧化为H2SO4,但看不到任何现象,符合题意;D项,H2SO3的酸性大于H2CO3,SO2可与Na2CO3反应生成CO2气体,既有气泡产生,不符合题意;(3)由题意反应为,Cr2O2-+SO2-→Cr3++SO2-,Cr降低6价、S升高2价,据电子守恒有1Cr2O2-+3SO2-→2Cr3++3SO2-,再据电荷守恒有1Cr2O2-+3SO2-+8H+→2Cr3++3SO2-,最后由质量守恒得Cr2O2-+3SO2-+8H+3Cr3++3SO2-+4H2O;(4)N2和H2在合成塔中反应生成NH3,经分离器得到NH3,NH3进入氧化炉发生催化氧化反应,生成NO和H2O,其方程式为4NH3+5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温))4NO+6H2O;(5)根据题意可知A为O2,向吸收塔中通入氧气的目的是继续氧化NO,其方程式为4NO+3O2+2H2O4HNO3;(6)工业制硝酸的尾气主要是NO、NO2,可用NaOH溶液吸收,反应的方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。16.(18分)(2021年江苏省扬州市期末)纳米铁粉常用于废水处理等,以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。(1)制取草酸用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2∶1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸,其装置如题图-1所示。[已知:硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应:C6H12O6+HNO3→H2C2O4+NO2↑+NO↑+H2O(未配平)]①该反应的温度需控制在55~60℃,适宜的加热方式为___________。②仪器a的名称为___________。③装置C用于尾气吸收。当尾气中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,发生反应:NO2+NO+Na2CO32________+CO2。(2)制备纳米铁粉,其流程如下:过滤所得到的晶体FeC2O4·2H2O在700℃时分解:FeC2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up6(700℃),\s\do5())Fe+2CO2↑+2H2O↑。由于生成CO2,该反应成为制备纳米铁粉的重要方法。CO2的作用是____________________________________________________________。(3)用纳米铁粉处理废水中的NO-:①酸性条件下,纳米铁粉与废水中NO-反应生成Fe2+与NHeq\o\al(+,4),其反应的离子方程式是______________________________________________。②研究发现,废水中溶解氧会对NO-的去除产生一定影响。在初始pH、NO-初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下,有氧与无氧条件下NO-的去除率随反应时间的变化如题图-2所示。1~3h时,有氧条件下NO-去除率低于无氧条件下,其可能的原因是_________________________________________________________________________________________。【答案】(1)①水浴加热②分液漏斗③NaNO2(2)防止在加热产生的Fe被氧化,避免Fe单质聚集产生大的颗粒,有利于纳米铁的产生(3)①4Fe+NO-+10H+4Fe2++NHeq\o\al(+,4)+3H2O②水中溶解O2反应消耗纳米Fe,不利于Fe与NO-的反应发生,导致NO-去除率降低(每空3分)【解析】(1)①该反应的温度需控制在55~60℃,适宜的加热方式为水浴加热;②根据装置图可知仪器a的名称为分液漏斗;③装置C中Na2CO3溶液显碱性,用于尾气吸收氮氧化合物,当尾气中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,发生反应,根据原子守恒,可知缺项物质化学式是NaNO2,故反应的化学方程式为:NO2+NO+Na2CO32NaNO2+CO2;(2)在700℃时分解FeC2O4·2H2O晶体:FeC2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up6(700℃),\s\do5())Fe+2CO2↑+2H2O↑,由于生成气体CO2,使Fe粉处于惰性环境,防止其被氧化,同时气体存在,可避免Fe聚集形成较大颗粒,有利于纳米铁粉的制备;(3)①酸性条件下,纳米铁粉与废水中NO-反应生成Fe2+与NHeq\o\al(+,4):Fe+NO-→Fe2++NHeq\o\al(+,4);铁升高2价、氮降低8价,则由电子守恒有4Fe+1NO-→4Fe2++1NHeq\o\al(+,4),再由电荷守恒有4Fe+1NO-+10H+→4Fe2++1NHeq\o\al(+,4),最后由原子守恒,可得4Fe+NO-+10H+4Fe2++NHeq\o\al(+,4)+3H2O;②1~3h时,有氧条件下NO-去除率低于无氧条件下,其可能的原因是:在无氧时只发生反应:4Fe+NO-+10H+4Fe2++NHeq\o\al(+,4)+3H2O;而在有氧条件下,O2同时也具有氧化性,会反应消耗纳米铁粉,导致与NO-发生反应的纳米Fe量减小,因而使NO-去除率低于无氧条件。17.(18分)(2021年广东省湛江市期末)某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量亚硝酸钠晶体(NaNO2),并对其进行纯度测定和相关性质的实验。已知:I.Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2;Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2。II.NaNO2是白色固体,易被氧化。(1)“还原”步骤中被还原的元素是_______。此时SO2从底部通入,硝酸从顶部以雾状喷入,其目的是_______________________________________________。(2)若使“吸收”步骤中的NOx完全转化为NaNO2,则理论上“还原”步骤中SO2与HNO3的物质的量之比为_______。(3)该课外兴趣小组对实验制得的NaNO2晶体进行纯度测定:a.称取2.000g样品,将其配成250mL溶液。b.先向锥形瓶内加入稀硫酸,加热至40~50℃。冷却后再向其中加入20.00mL0.100mol·L-1KMnO4溶液,充分混合。c.最后用待测的样品溶液与之恰好完全反应,重复3次,平均消耗样品溶液50.00mL。(NaNO2与KMnO4反应的关系式为2KMnO4~5NaNO2)①整个测定过程

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