Question

19．研究N0_x、SO₂等大氣污染氣體的處理有重要意義．
（1）NO₂可用水吸收，相應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．利用反應(yīng)：6NO₂+8NH$\frac{\underline{催化劑}}{△}$7N₂+12H₂O也可以處理NO₂．當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是6.72L．
（2）已知：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1；
2NO（g）+O₂（g）?2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1；
則反應(yīng)NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8 kJ•mol^-1．
（3）大氣中SO₂和NO_x是形成酸雨的主要污染氣體．某地酸雨中可能含有下列離子：Na⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-和NO₂^-等．某研究小組取該地一定量的酸雨，濃縮后將所得試液分成4份，進(jìn)行如下實驗：第一份酸化后滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色；第二份滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；第四份加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色．已知：Ksp（Ag₂SO₄）=1.20×10^-5
請回答下列問題：
①該酸雨中肯定存在的離子有SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；肯定不存在的離子有SO₃^2-、NO₂^-，說明其不存在的理由：SO₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄溶液褪色．
②寫出試液中滴加淀粉KI溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O．
③該研究小組為了探究NO參與的硫酸型酸雨的形成，在燒瓶中充入含有少量NO的SO₂氣體，慢慢通入O₂，該過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有2NO+O₂=2NO₂、NO₂+SO₂=SO₃+NO，再噴射適量蒸餾水即得硫酸型酸雨．說明NO的作用：催化劑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)與水的反應(yīng)物與生成物來書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，再利用氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移計算，然后來計算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積；
（2）利用蓋斯定律來計算反應(yīng)熱；
（3）①根據(jù)離子共存的知識來確定溶液中的離子的存在與否；
②根據(jù)單質(zhì)碘能使淀粉KI溶液呈藍(lán)色來分析；
③根據(jù)一氧化氮在反應(yīng)中的特點(diǎn)來判斷所起到的作用．

解答 解：（1）NO₂與H₂O反應(yīng)的方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，當(dāng)反應(yīng)中有1 mol NO₂參加反應(yīng)時，共轉(zhuǎn)移了4 mol電子，故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時，消耗的NO₂為：$\frac{1.2mol}{4}$×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72；
（2）根據(jù)蓋斯定律，將第二個方程式顛倒過來，與第一個方程式相加得：2NO₂+2SO₂═2SO₃+2NO，△H=-83.6 kJ•mol^-1，故NO₂+SO₂?SO₃+NO，△H=-41.8 kJ•mol^-1，
故答案為：-41.8；
（3）①滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色，說明在該酸性溶液中有一種能將碘離子氧化為碘單質(zhì)的離子存在，而這樣的離子只有NO₃^-，故一定含有NO₃^-，就一定不會含有SO₃^2-，因為SO₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；滴加用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO₄^2-；滴加NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則有氨氣生成，故一定含有NH₄⁺；加入足量硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，靜置，在上層清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色，一定不含NO₂^-，若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄褪色，而氯離子的存在與否不能判斷，因為硫酸根已經(jīng)存在，
故答案為：SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；SO₃^2-、NO₂^-；SO₃^2-具有較強(qiáng)的還原性，酸性條件下，與NO₃^-不能共存；若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄溶液褪色；
②硝酸氧化碘離子的離子方程式為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；
③根據(jù)反應(yīng)方程式2NO+O₂=2NO₂、NO₂+SO₂=SO₃+NO可知，整個過程N(yùn)O的質(zhì)量沒有變化，故在反應(yīng)中作催化劑，
故答案為：催化劑．

點(diǎn)評 本題考查了性質(zhì)實驗方案的設(shè)計、熱化學(xué)方程式的計算、離子推斷等知識，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律在熱化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用方法，明確性質(zhì)實驗方案設(shè)計的原則，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．