高考化学复习训练应用创新题组

专题六非金属及其化合物

1.一种烟气治理中的脱硝原理如图所示,下列说法不正确的是（）

NFh^V^-O-H-NH.

（=\/也0

V”b_HV5*-O-H-H.N-H-O-V4*V

（____________I/竺一、

54

\!V*-O-H3N-N=O-H-O-V*；A

"__0_比―/LH-O-V4>4Z/02

N2+H2O

A.反应的催化剂为V4-O-H

催化剂

B.总反应方程式为4NH3+3022N2+6H2O

C.反应过程中V的化合价有变化

D.虚线框内的变化不属于化学变化

答案B据图可知,V"—O—H在整个反应过程没有消耗，为该反应的

催化剂,A正确;据图可知,投入的原料为NFL、NO和02,最终产物为N2

催化剂

,+

和H20,v—0—H为催化剂,所以总反应为4N0+4NH3+02

4凡+6乩0,B错误;据图可知,H—O—V"和氧气反应的过程中V元素由+4

价变为+5价,另外也存在含乳物质中V元素由+5价降低至+4价的过

程,C正确;虚线框内的变化断裂的是氢键,没有化学键的断裂和形成,

不属于化学变化,D正确。

2.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的

治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示,下列叙述不正

确的是（）

A.该过程中可得到化工产品H2sO4

B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的S02

C.该过程中化合价发生改变的元素只有0和S

D.图中涉及的反应之一为Fe2(S0,)3+S02+2H2()—2FeS04+2H2S04

答案C由图可知,Fe?(SO)3溶液把SO2氧化生成硫酸,A正确;根据

流程图中SO2的箭头方向,可知该流程是除去煤燃烧时产生的S02,B正

确;该过程中化合价发生改变的元素有0、S、Fe,C错误;Fe2(S03溶

液和SO2反应生成FeSO”和H2S04,D正确。

3.FeMnTiOx催化剂对NH3-SCR脱硝技术的反应机理如图所示,下列说

法错误的是()

2NO+O.N,+H,0NONO,N+HO

/I)U2J2

/HON()/HNO3]J\>200TJ

2NHJ'」

“NH/NH：」

|FcMnTiO,Q

A.运用该技术应控制温度在200°C以下

B.较理想的中间产物是NH»NO3

C.附既是氧化产物又是还原产物

D.NL参与的是非氧化还原反应

答案BA项,NHN03在温度超过200℃时会反应生成用0,达不到脱

硝目的，正确;B项,阳迅在温度超过200℃时会反应生成N20,NH4NO2

直接转化为氮气和水,因此较理想的中间产物是NHNK错误;C项,根

据脱硝的反应机理,反应物是氨气和N0、02,生成物是氮气和水,用既

是氧化产物又是还原产物,正确;D项,N1与硝酸或亚硝酸反应生成硝

酸钱或亚硝酸镂,没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确。

4.某种含二价铜微粒［Cun（0H）（NHJ「的催化剂可用于汽车尾气脱硝。

催化机理如图1,反应过程中不同态物质能量变化如图2o下列说法不

正确的是（）

［Cu"（OH）（NHjr

（始态）

＞，凡。＞^1)721^3(

C'、■、（中间态②）

.../%CuU(OH)(NHJJW

[CW(NOJNHM⑥V

3''、■、（中间态③）

冠

翌、'、■、（、中间态④）

NO,IOA人H,0

'、'、（终态）

反应历程

图1图2

A.由图2可知,该总反应为放热反应

B.状态③到状态④的变化过程中有0—H键的形成

C.状态④到状态⑤中,N0发生氧化反应

D.该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2N0+202里"3N2+6H20

答案D由图2知,始态的能量高于终态的能量，故该反应为放热反

应,A正确；由图1知，中间态③到中间态④,［CH田州0）（烟）2「转化

1

为［Cu（NH3）2］\MH20,生成H20时涉及0—H形成,B正确；由图1知,

中间态④到中间态⑤，［C/（NH3）J与NO、O2反应生成［Cu"

(NO?)(阳3)2丁，由化合价推知配体No;中N元素为+3价,而反应物NO中

N元素为+2价,故NO被氧化,C正确；由图1知,该脱硝过程反应物有

N%、NO、02,生成物有上0、M由图1知，反应物限为2mol,NO为2

mol,。2为0.5mol,生成物》为2mol,H203mol,由此可写出总方

催化剂

程式：4NH3+4N0+026H2()+4N2,D错误。

5.天然气因含有少量H2s等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可

实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是

()

CHVH2SS

Fe^a®FeS04

rT\

CH,、H,00,

A.该脱硫过程中Fe?(SOJ可循环利用

B.由脱硫过程可知,氧化性强弱Fe2(S04)3<S<02

C.脱硫过程中O2间接氧化H2s

D.副产物硫单质可以用来制硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等

答案BB项，脱硫过程中Ch氧化FeSOj生成Fe2(S04)3,Fe2(S04)3氧化

硫化氢生成硫单质，故氧化性强弱：02>Fe2(S0，>S,错误。

6.(双选)工业上利用SCR技术对烟道气进行脱硝(除去氧化物)，SCR

技术具有效率高、性能可靠的优势,SCR技术的原理为NL和N0在催

化剂(MnO?)表面转化为N?和H20,反应进程中的相对能量变化如图所示。

下列说法错误的是()

反应进程

A.达平衡时升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反

应速率的增大程度

B.NH2NO是脱硝反应的活性中间体

C.NFL脱硝反应的化学方程式为4NH3+6N0-^6H20+5N2

D.决定脱硝反应速率的步骤为“NFLNO的转化”

答案ADA项，由题图中信息可知该反应为放热反应，达平衡时升温,

脱硝反应的平衡会逆向移动,正反应速率的增大程度小于其逆反应速

率的增大程度,错误;D项,整个反应过程中反应“H的移除”势能升高

最明显,这一过程需要吸收能量越过能垒,其反应速率是最慢的,决定

脱硝反应的速率,错误。

7.(双选)煤燃烧排放的烟气含有SO?和NOX,是大气的重要污染源之一。

用Ca(C10)2溶液对烟气［n(SOj：n(N0)=3：2］同时脱硫脱硝(分别生

成So：、No)，得到NO、SO2的脱除率如图，下列说法错误的是()

100

80

<6()

340

20

0020406080100120140160

时间/min

A.酸性环境下脱除NO的反应:2N0+3C10+H2。一2H--2No^3Cl

B.SO?脱除率高于NO的原因可能是SO?在水中的溶解度大于NO

C.依据图中信息,在80min时，吸收液中n(No。：n(Cr)=2：3

D.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小

答案AC次氯酸钙溶液在酸性环境下会生成弱电解质HC10,HC10

不能写成离子形式,A错误。SO?在水中的溶解度大于N0,使得SO?脱除

率高于NO,B正确。脱除反应的原理分别为:2N0+3C10+H20—2H42N

+

O；+3Cr；S02+C10'+H20-2H+So^+Cro依题意设n(S0z)=3

mol,n(NO)=2mol;80min时,NO脱除率40%,即反应的NO为2molX

40%=0.8mol,0.8molNO生成0.8molNo;和1.2ir.olC「;S()2脱除

率100%,BP3molSO2全部反应生成3molCl；所以n(CD=3mol+1.2

mol=4.2mol;吸收液中n(Nop：n(Cl)=0.8：4.2=4：21,C错误。由

脱除反应的原理知,反应生成大量H：吸收剂溶液的pH逐渐减小,D正

确。

8.某工厂拟综合处理含N网废水和工业废气(主要含弗、COZ、SO2、NO、

CO,不考虑其他成分)，设计了如下流程:

含NH；

NaN(%溶液

下列说法正确的是()

A.固体1的成分是CaCOs和CaS03

B.X可以是空气，且需过量

C.捕获剂所捕获的气体主要是co

D.处理含NH：废水时,发生的反应为:NH产5No,+4H+—6N0t+4乩0

答案CA项，固体1的成分还包括过量的Ca（OH）外错误;B项,通入

空气不能过量,不然会生成Nog,错误;C项,分析题给流程图可知,气体

2为CO和N2的混合气体,氮气无污染,所以捕获气体为CO,正确;D项,N

H：和No：发生氧化还原反应的离子方程式为NH；+NO：——N21+2H20,错

误。

9.（双选）汽车尾气常用三效催化剂处理,其表面物质转化关系如图所

示，下列说法正确的是（）

A.该过程的催化剂是Ba3。，

B.转化过程中，氮元素均被还原

C.还原过程中生成0.1molM转移电子数为用

D.三效催化剂使汽车尾气中污染物转化为无毒物质

答案CD催化剂参与储存和还原过程，但反应前后质量和化学性质

不变，该过程的催化剂是BaO,A项错误;根据题图中信息可知,NO”被氧

气氧化生成硝酸盐,氮元素被氧化,硝酸盐发生还原反应生成氮气,氮

元素被还原,B项错误;故选CDo

10.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO,反应,既能净化尾气,

又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图：

硝酸工业的尾气―^吸收|—过滤|----＞无水Ca(N02)2

下列说法错误的是()

A.上述工艺中吸收过程:尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶

部喷淋，其目的是使尾气中NO、NOZ提高吸收效率

B.为提高Ca(NOD2的产率及纯度,则n(N0)：ENOJ应控制为1：2

C.滤渣的主要成分为Ca(0H)2

D.生产中溶液需保持弱碱性

答案B气体密度小，会向上扩散，石灰乳从顶部喷淋，接触充分,A

项正确;NO、NO2在溶液中与Ca(0H)2发生反应:NO+NOz+CaSH)?^~

Ca(N02)2+H20,Sn(NO)：n(N02)=l：1时,恰好反应产生Ca(N02)2,B项

错误;Ca(0H)2微溶于水且过量,故滤渣的主要成分是Ca(Oil)2,C项正

确;弱碱性有利于硝酸工业的尾气的吸收,D项正确。

11.废气的污染成为世界各国关注的焦点,某科技团队研究发现利用

工业尾气中硫化物与氮氧化物,可以制取Na2s2。」和NH4NO3(Ce为锦元

素)：

NaOH溶液Ce4+,

NO.每串遍蠢事前处

I__r।

HSO;

------------NO-NO;

D

NH4NO,-_———

下列有关该流程的说法错误的是()

A.S?o,有极强的还原性,属于强还原剂

B.装置n中若生成2NA个H+（N.代表阿伏加德罗常数的值），则消耗18g

水

C.装置IH再生5molCe：若用甲烷燃料电池进行电解时•，理论上要消

耗12g甲烷

D.装置IV获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、

过滤、洗涤等

答案CSo广中硫元素为+3价，易被氧化，表现强还原性,A项正确；

分析流程图可知,装置II中Ce"将NO氧化为No八No;,由H原子守恒

知反应生成的H.均来自H。故生成2NA个消耗18g水,B项正确；

装置IH再生5molCe",根据得失电子守恒，消耗甲烷的质量为1X5

mol16g/mol=10g,C项错误;从装置IV反应后的溶液中获得粗产

品硝酸镂的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,D

项正确。

12.某硫酸厂的尾气处理流程如图所示,为了确定固体A的组成,分析

师选用5mol4?的NaOH溶液对固体A的成分进行测定（数据见表）。

则以下说法正确的是（）

浓氨水

一彘迤呼高浓度出％

硫酸厂

尾气固体AKNHJzSO,与

N—HSO,的混合物

实验固体A/gNaOH/mLNH3/L

①7.4X1.68

②11.120.000.56

注:生成的氨气全部逸此且转化为标准状况下数据。

A.高浓度SO?进入接触室(含五氧化二钮的反应装置)循环利用

B.实验过程中如果氢氧化钠少量,则发生反应的离子方程式为NH；

+0H-NH3t+比0

C.固体A中(NHJ2SO4与NH4HsO」的物质的量之比为4：1

D.x的最小值为20.00

+

答案A固体A由(NH)2soi与NH.HS0,组成氢氧化钠优先中和H,离

子方程式为H+0H—H2aB项错误;运用实验②数据，设(NHjSO,与

NHHSO」的物质的量分别为amol和bmol,b+等=5义

0.02,132a+ll5b=11.1,解得a=0.01875、b=0.075,C项错误;通过

n[(NH4)2S04]：n(NH4HS04)=l：4可以得到①中:MNFLHSOAO.05mol、

n[(NHl)2S0,1]=0.0125mol,XH^Jn(NH3)=0.075mol可知固体A反应

完全,则需要NaOH至少0.125mol,体积是25.00mL,D项错误;故选A。

13.图示分析是学习化学的重要手段之一,学习过程中常遇到各类“数

形结合”问题。结合所给图示回答相关问题：

⑴从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化,

是一种行之有效的方法。图1是氮元素的“价类二维图”的部分信息、。

①共价化合物X的化学式(填“一定”或“不一定”)为NH3,Y

的化学式为O

②图中关于N02转化为HN03的反应过程,下列说法正确的

是。

a.氮元素的化合价不发生变化

b.该转化过程中,NO,既是氧化剂,又是还原剂

c.若用NO?与乩0反应制取HN03,可生成另一种产物NO

(2)从绿色化学、环保的角度选择制取硝酸铜的原料o

A.CuB.CuOC.CuSD.Cu(OH)2

(3)N02>NO和SO?是大气初期污染物的主要成分,NL催化还原氮氧化

物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图2

所示。当NO?与NO的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件

下发生反应,该反应的化学方程式为—

_____O

NH』？*NHO(g)

\\I/2/2

催化剂

图2

⑷科学家最近发现了一种利用水催化促进NO?和SO?转化的化学新机

制，如图3所示。电子传递可以促进HSo：中0—H键的解离,进而形成

中间体So3,通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的S(^或HSo：可以将

电子快速转移给周围的气相NO2分子。观察图3可知“水分子桥”主

要靠形成。写出HSog与NO2间发生的总反应的离子方程

式：

图3

⑸图3所示生成的HNOz是一种酸性比醋酸稍强的弱酸,其钠盐(NaNOj

外观与食盐相似,极易被误认为是食盐食用而引起中毒。鉴别NaN02

和NaCl的简便方法是：—

___O

答案(1)①一定N2o5②c(2)BD

催化剂

(3)2NH3+N0+N02-----2N2+3H20(g)

(4)氢键HSoi+2N02+H20——2HN02+HSO;

(5)将两种物质分别溶于水后测定两种溶液的酸碱性,呈碱性的为

NaNOz溶液,呈中性的为NaCl溶液

解析（1）②NO2、氧气和水反应生成硝酸的过程中,NO2只作还原剂。

（2）Cu、CuS和硝酸反应,会产生大气污染物。（5）HN02为弱酸,则NaNO2

为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性。

14.皮革厂的废水中含有一定量的氨氮（以NH3、NH；形式存在），通过沉

淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。

⑴沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2（S03溶液,废水中的氨氮转化为

NHFe3（S0）2（0H）6沉淀。

①该反应的离子方程式为—

_____O

②废水中氨氮去除率随pH的变化如下图所示,当1.3<pH<l.8时,氨氮

去除率随pH升高而降低的原因是

⑵氧化:调节经沉淀处理后的废水pH约为6,加入NaClO溶液进一步

氧化处理。

①NaClO将废水中的氨氮转化为N2,该反应的离子方程式为

②研究发现,废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度

大于30°C时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，其原因

是。

③n(C10)/n(氨氮)对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图

所示。当n(C10)/n(氨氮)>1.54后，总氮去除率下降的原因是。

3++

答案(1)©NH；+3Fe+2Sof+6H20—NH4Fe3(SO4)2(OH)61+6H②pH

增大,c(OH-)增大,不利于阿n3(SO。2(OH)6沉淀生成,则氨氮去除率

随pH升高而降低

-

(2)@2NH；+3C1O-N2t+3Cr+2H-+3H2O或2NH^+3HC1O—N2f

+3C「+5H++3H2②氧化剂次氯酸不稳定，温度升高受热分解③次

氯酸钠投料量过大,导致污水中部分氨氮可能被氧化为Nog等,则总氮

去除率下降

解析(1)①该反应为非氧化还原反应,根据原子守恒和电荷守恒及

溶液呈酸性可写出反应的离子方程式。②酸性减弱,c(0H)增大,Fe3+

易转化为Fe(0H)3沉淀,不利于NHFe3(S0j2(0H)6生成从而使氨氮去

除率降低。(2)①NH；在酸性条件下被ci(y氧化为N2,cio被还原为cr,

根据氧化还原反应原理及溶液呈酸性可写出离子反应方程式。

15.空气质量日报中涉及的污染物主要是SO2、NO?和可吸入颗粒物。

(1)汽车尾气是城市大气氮氧化物的主要来源之一。治理方法之一是

在汽车排气管上加装“催化转化器”，使CO和NO,反应生成可参与大

气生态环境循环的无毒气体,写出反应的化学方程式:

(2)SO2的排放是造成酸雨的主要因素,形成酸雨的原理之一可简单表

示为：

O,匕。。2

含硫燃料反应aA反应bB反应cC(酸雨成分之一)。

请回答下列问题：

①酸雨的pH(填或“二”)5.6。

②反应c的化学方程式为

③用足量的氨水吸收S02,其离子方程式

为；向所得溶液中滴加酸性

高镒酸钾溶液,紫红色会褪去,涉及的离子方程式

为；(NHMSOs溶液中

c(NH；)-2C(Sof*)=(用溶液中微粒浓度符

号表示)。

④NaClOz溶液可以吸收含SO?的烟气,反应的离子方程式

为；若NaClOz溶液与SO2恰好反应完全,检

验反应后的溶液中是否含有C1的方法为

⑶利用FeSO,溶液吸收尾气(主要含帅及少量NO、NOJ中的氮氧化物,

实验流程示意图如下所示。已知:Fe"(aq)+N0(g)=Fe(N0)2+(aq)

色）△H<0

H20FeSO,吸收液

①当观察到时,说明b中FeSOi溶液需要更

换。

②若尾气体积为22.4L(标准状况)，用0.1mol-L'NaOH溶液滴定a

中溶液,消耗NaOH溶液体积为VL,尾气中N02的体积分数

为。

2

答案(1)2XC0+2N0X^=2XCO2+N2

⑵①<②2H2so3+O2-2H2soi

+

③2NH3•H2O+SO2-2NH：+SO>乩05SoJ+2Mno;+6H—5Sof

2+(

+2Mn+3H20c(HSoi)+c(OH)-c(H)@Clo;+2S02+2H20—Cl+2So；

+4FT取少量反应后的溶液,先加入足量Ba(N0：)2溶液,静置后向上层

清液中滴加AgNOs溶液,再滴加稀硝酸,若有白色沉淀产生,证明C「存

在

(3)①c中溶液变棕色②0.15VX100%

解析(l)C0与NO,反应生成用和C02,根据得失电子守恒和原子守恒

可写出化学方程式。

⑵③氨水足量时,SO2与氨水反应生成(NH)2sO3；So孑可被酸性高锯酸

钾溶液氧化为'0七Mno;被还原成Mr?,根据得失电子守恒知,n(SoQ：

n(Mno;)=5:2时恰好反应完全,结合电荷守恒、原子守恒可写出离子

方程式；(NHD2SO3溶液中电荷守恒关系式为c(NH：)+c(H)=2c(S

Of-)+c(HSOi)+c(OH)，故c(NH*)-2C(SOQ=C(HSO+C(OH)-C(H+)④

。o

SO2与NaClOz发生氧化还原反应,SO?被氧化为So；,Clo,被还原为C1,

根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出反应的离子方程式；

若NaClOz溶液与S0?恰好反应完全,生成的溶液中含有So；和Clo欲

检验C1,需用足量BaNO：，溶液沉淀Sof,再用AgN。,溶液检验C1；防

止So：干扰C「的检验。

⑶①当观察到c中溶液变棕色时,说明b中FeSO”反应完全,需要更换

1

FeSO,溶液。②根据题意可得2NaOH"2IINO3"3NO2,则c(N()2)=0.1mol*L

-1

XVLX/O.15Vmol,V(N02)=22.4L•molX0.15Vmol=3.36VL,因

此,尾气中NO2的体积分数为生义100%=0.15VX100%o

16.SO2和氮氧化物(NOJ都是空气污染物,科学处理及综合利用是环境

科学研究的热点。

(D某科研小组研究不同条件下0.4mol・L(NH)2s溶液常压下吸收

SOz烟气的吸收率。

①溶液pH:随着含SO?烟气的不断通入,SO2和硫的吸收率如图1所示:

II

(x)

吸90

收80

70

率60

/%50

40

30

1098765432

图1pH对吸收率的影响

i：当pH=10'8.6,硫的总吸收率不断减小，因为S?浓度较高与SO?反

应,生成S,同时产生大量的,导致硫的总吸收率减小。

ii：当川二8~3,硫的总吸收率增大,生成的主要产物为(NH)2s2O3和

NH.HS03O(NH)2s2O3和NH4Hs。3一定条件下反应,生成硫磺和(NH4)2SO4,

最终回收,反应的化学方程式

为O

iii:当pH<3时,,导致SO2和硫的总吸收率降

低。

②温度:如图2所示,该项目选择常温,一是为了节能,另一个原因

是O

③其他条件:O(任举一例)

图2温度对吸收率的影喇

⑵联合脱硫脱硝技术,是一种工业工艺技术,采用“35%的氯酸(HC103)

同时脱硫脱氮技术”，处理烟气(含SO2、NO)可获得H2s0八HC1、HN03

副产品,通过实验发现,当氯酸的浓度小于35%时,SO?和NO的脱除率

几乎不变,但生成HN。,的量远小于理论值,可能的原因

是o

答案⑴①i：H2s气体ii：(NHD2S2O3+2NH1HSO3—2SI

+2(NH)2s0产乩0迨:吸收剂消耗完全,SO?达到饱和选出②常温时

硫的吸收率已经很高了，升高温度吸收率变化不大③通入含SO2的

烟气的速率

(2)NO可能被氧化成NO2及其他含氮化合物

解析(1)①i:当pH=10~8.6时,S?-与SO?发生反应:3S2-+SO2+4H2O—

3SI+H2st+60H。ii:根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。

17.工业钢渣［主要含Ca(0H)2>CaC03,还含有aCaO•bAl203•cSiO2>

xFe203•ySiO2>mMgO•nSiO2等］可用于处理含NO,的烟气。

已知:①酸性钢渣浆液脱除NO和NO2时发生的反应主要有：

NO+NO2—N2O3;N2O3+H2O-2HNO2;2NO2+H2O-HNO2+HNO3;

②加热或溶液呈酸性时，易发生反应:3HN02-2N0t+HNO3+H2O。

(1)工业钢渣加水后搅拌得钢渣浆液。向钢渣浆液中逐渐加入硫酸溶

液酸化,浆液pH以及浸出液中金属离子的质量浓度随时间变化情况

如图1所示。

图1

①pH=4时,浸出液中质量浓度最大的金属离子是

②随时间延长,Ca?’浓度先增大后减小,原因

是

③钢渣浆液的pH对N0,脱除率的影响如图2所示。当浆液pH<5.0时,A

点对应的N0脱除率明显低于B点,可能的原因

是。

4.55.05.56.06.57.07.5

pH

图2

(2)研究发现,pH=5.0的钢渣浆液中加入3%的溶液,烟气中N0x

的脱除率明显增大。验证的实验方法

是________________________________________________________

o(NO,的脱除率可由仪器直接测定)

答案(D①"或+②开始时加入的硫酸会促进CaC03和Ca(0H)2溶解,

溶液Ca?,浓度增加;随着硫酸加入量增加,So：浓度增大,C/与So：・结

合生成的CaSO,沉淀逐渐增多,浸出液中C/浓度逐渐减小。③pH

越小，酸性越强,HN02分解生成的N0越多

⑵取两份等体积pH=5.0的钢渣浆液，向其中分别边搅拌边加入相同

体积的蒸储水和3%的同0)溶液，以相同的流速向两种钢渣浆液中通入

烟气，比较相同时间内烟气中NO,的脱除率

解析（1）①在pH=4对应的点向时间轴作垂线,可以看出Mg"的浓度

最大。③溶液呈酸性时，易发生反应：3HN02—2N0t+HN03+H20O亚硝

酸分解成NO导致NO”的脱除率下降。（2）设计对比实验,控制变量为

乩。2的浓度,通过仪器检测NO,的脱除率,从而确定过氧化氢对脱除率

的影响。

18.含NO烟气需要处理后才能排放。

⑴湿法氧化法处理含NO烟气。碱性条件下,用NaCIG将NO氧化成NO；

并放出热量。

①写出该反应的离子方程

式:O

3+2+

②向NaC102溶液中加入Fe,会发生反应:Fe"+Cloj==Fe+C1021。

在相同条件下,分别以NaClOz溶液和含少量的NaClOz溶液为吸收

剂,测得相同时间内,NO的氧化率随起始NaClOz溶液浓度的变化如图

1所示。

012345

起始NaCK),浓度/mmol-L

图1

g

9o

No氧

8o

化

率7o

/%6o

5O

30

203040506070

反应温度/r:

图2

i.起始NaClOz溶液相同时，当用无Fe”的NaClO2溶液作吸收剂时,NO

的氧化率明显降低,其原因

是o

ii.以NaClOz溶液为吸收剂,NO的氧化率随温度的变化情况如图2所

示。温度超过60°C后,NO氧化率下降，试解释其原

因:

⑵有氧条件下,N0在催化剂作用下可被NH,还原为凡。

①在钢基催化剂MO。作用下的脱硝反应机理如图3所示，总反应的

化学方程式为。

NH

图3

②按上述图中NIL、NO和■的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时

间,NH3和N0的转化率与温度的关系如图4所示。超过200℃后,N0

转化率急剧下降,而NH,仍维持较高的原因

是o

物

化

率100

801

/%60

40

20

°150200250300350

温度

图4

答案(1)①40H+3Clo，+4N0——4Noi+3d>2H20②i.F及会与Clo,反

应生成C102,C102与NO反应更快ii.Clo;或C10,与N0反应为放热反

应，温度过高不利于脱硝平衡正向进行;温度过高,N0在吸收液中的溶

解度降低

(2)@4NH3+4N0+02-^-4N2+6H20②超过200℃后,NFL与。2生成N0

解析(1)①碱性条件下,NaClOz将N0氧化成No;,自身被还原为NaCl,

根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可配平离子方程式。(2)①

根据在钢基催化剂(V2O5)作用下的脱硝反应机理图可知,附、N0、02

是反应物,反、H20是生成物,根据得失电子守恒和原子守恒可配平化

学方程式；②超过200。超后，阳3发生催化氧化，明3与生成N0。

19.燃煤烟气中90%以上的N0,是N0,脱硝技术主要就是指N0的脱除技

术。

I.络合脱硝法

六氨合钻溶液中的［Co(NH3)6产能络合烟气中的NO和。2,形成的两种络

合物在溶液中极易发生反应,实现NO的脱除。在吸收液中加入活性炭

可有效催化［Co(NH。6「的再生,维持溶液脱除NO的能力,原理如图1

所示。

(1)写出上述络合脱硝法总反应的离子方程

式:。

(2)在不同温度下，将含0.。mol•LlC不回3"度的溶液以一定流速

通过装有活性炭的催化器，［Co(NH3)6『+的转化率随温度升高而增大，

其原因可能

是________________________________________________________

II.氧化脱硝法

C102溶液常用于氧化脱除烟气中的NO、SO2等污染物。

⑶隔膜电解NaClQ,制备C102的装置如图2所示。制备时先在NaClOs

溶液中通入少量CIO?气体,结合反应方程式简述C10工的制备过

程：________________________________________________________

NaCIO、溶液稀硫酸

质子交换膜

图2

(4)CIO2氧化脱硝过程发生的反应如下：

5N0+2c助+乩。-5NO2+2HC1;

2NO2+H2O-HN02+HN03O

随着C102溶液初始浓度的增加,脱硝时从溶液中逸出的N02却随之增

加。研究表明,溶液中的CIO?不能吸收NO?,且在一定程度上阻碍水对

NO?的吸收。

①设计实验验证CIO?对NO?的吸收有抑制作

用：________________________________________________________

o(N02的浓度可由仪器直接测定)

②其他条件相同，当NO烟气中含有SO?时,用CIO2溶液处理烟气的实

验结果如图3所示。脱硝处理含SO,的NO烟气时逸出的N0,明显减少,

其原因

是

;。

02作物o

,g环同若浓?lC应照

o,制O成反对

高l循相I生的原

进反C度抑C,环作

升,续在浓有生，还

促极应,的H循

度,继液的收0产中的

温阴反分?余、续

;高生溶O吸2应液强

升生部2N剩O继较

率发O的中、反溶

度发一IC出?OO分W有

化先goN液N生

温;l另的逸部C具

转首C较对溶为发2一?O

的原）3此度?,O和S

)"（与比O物I另

'还逸浓,I应C，水②

LJ?C

原再分应

-）3的定O反上出储。

gH13中N明反

mN]还部一生，极逸蒸验

(/0（6液?入说用

度o）3O和发向阴分的实

3CH的溶I通则?作,

浓乩[N*C水,O指部积计

量图+（o在中S碍极?

高oCg的储小的O体设

质,岫Co液与阻阴I

0+提[于l成蒸较?头C等此

Q,C溶O的为,

此于生的度I箭2入据

_______』一1-利0

1L快的;份C收室，

])利0积浓中1通

x(08(60402o有两吸C?度

聚汨螟

1遗l<OZ加生分左

—有+,乩体的?1O

-,3+向?O）成N浓

H度o产t等O部N图3（

0降C;速N的生将的

2速,020取对给。,?

+2下为11流的应O

0应Cc别中水题0下N

+度离2的出反

0反分液了析此件出

N,解解同逸与生

2”——①溶2弱分;条逸

）高溶]~—）相水O）o发；

l升3e++4I减1N0同较

（的2H2（以储C,（1

度H0+、：C相比

中N（1,内蒸②小o，

案温oCo应析N①

水C,l间过减与验

答⑵在[应C+反时通用度解为再⑷实

性,CIO,溶液中的部分C102与S02发生氧化还原反应,导致ClOz浓度减

小,减弱了水对N02吸收的阻碍作用，所以逸出的N02明显减少。

20.由五种元素组成的化合物X,某学习小组按如下流程进行探究实

验:

已知:化合物X难溶于水;气体体积均在标准状况下测定,气体A能使

品红溶液褪色,气体E在标准状况下的密度为0.76g-L1,固体C呈

紫红色。

请回答：

（1）写出气体E的结构式:;溶液B中含有的溶质（除了H2SO4）

有（用化学式表示）o

⑵化合物X含有的元素有Cu、H、（写出另外三种元素），写

出步骤1反应的化学方程式：。

⑶一定条件下,往溶液B中通入气体A和E,可制备化合物X,写出该

反应的离子方程式:o

（4）气体E可将Fez。?还原得到黑色固体（不含Fe、。），请设计实验验证

黑色固体的成

分:

答案⑴

『N-H

I

HCuSOq和(NHMSOK或NHJ1S0J(2)N、S、0

2C11NH1SO3+2H2soi——CuSOq+CuI+2S02t+(NH)2S0I+2H2。

2+

(3)2CU+8NH3+3S02+4H20——2CuNimI+SO£+6NH；(4)取适量黑色

固体,加入足量CuSO,溶液,有红色固体析此则有Fe,反之则无;过滤，

取滤渣加入足量的稀硫酸,滴加几滴酸性高镒酸钾溶液,若酸性高镒

酸钾溶液紫红色褪去,则有FeO,反之则无;若两种现象都有,则为Fe

和FeO的混合物

解析紫红色固体C为Cu,蓝色沉淀D为Cu(0H)2,黑色固体F为CuO,

气体A为S02,M(E)=0.76g•L-,X22.4L•mor,^17g•mol」,故E为

g

NH3O32.4gX中,n(Cu);广Q..i+_3gfo.2mol,n(NH；)=n(NH3)=

—=o.2mol,n(S)=n(S02)二2力.2mol,n(0)二

3g•2“”3竽后2“叼-o6mol,n(Cu)：H(NH；)：r.(S)：n(0)=l：1：

1：3,故X的化学式为CuNH.S0,3o

21.某含结晶水的盐A是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，由五

*l

种常见元素组成,M(A)<500g-molo某兴趣小组对盐A进行了实验

探究，流程如下：

已知:①混合气体C转化为气体D时，质量增加了4.8g;②溶液H为

单一溶质，且不与氢氧化钾反应,焰色呈紫色。请回答：

(1)盐A除Fe、H、0以外的两种元素是o(填元素符号)

⑵混合气体C的组成成分为o(填化学式)

(3)盐A在42广553℃下分解生成混合气体B和混合固体F的化学方

程式:_

O

⑷盐A中加入足量稀硫酸,可得到一种二元弱酸,且该弱酸可以被酸

性高锦酸钾溶液氧化生成气体D,试写出该弱酸被氧化的离子方程

式:—。

⑸某兴趣小组用混合气体C还原少量CuO粉末，使CuO完全反应得到

红色产物。为确定红色产物的成分,请设计实验方案：—

O

2

(已知:Cu2O+2ir-CU++CU+H20)

答案(l)c、K(2)CO.C02

421〜553'C

(3)4K3[Fe(C204)3]•3H20隔绝空气6K2C03+2Fe203+12C0t+6C02t+12H20

+

(4)5H2CA+2Mno;+6H——2Mn*+10C02t+8氏0

⑸取mg红色产物溶于足量稀硫酸中，充分反应后，过滤、洗涤、干

燥、称量。若固体质量仍为mg,则说明红色产物仅为Cu;若固体质量

为64m/144g,则说明红色产物仅为C/O;若固体质量介于两者之间，

则说明红色产物为二者的混合物

解析(1)溶液H呈碱性,加入足量稀盐酸生成0.15mol气体D,考虑

到溶液H为单一溶质，且不与氢氧化钾反应,焰色呈紫色,另混合气体

C通过灼热的CuO后也转化为D,则气体D为C02,H为K2c溶液,故盐

A除Fe、H、。以外的两和元素是K和C。(2)0.45moi混合气体C通

过灼热的CuO后转化为0.45molD且质量增加了4.8g,则混合气体

C为CO和CO2的混合物。由方程式CO+CuO—Cu+CO2^,气体质量增重

的4.8g为CO结合的氧的质量,混合气体C中:n(CO)一^尸0.3

mol,n(CO2)=0.45mo1-0.3mol=0.15molo(3)混合气体B

中，n(H2。)=0.75mol