Question

12．研究NO₂、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+8NH₃$\frac{\underline{催化劑}}{△}$7N₂+12H₂O也可以處理NO₂．當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，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=-41.8kJ•mol^-1
（3）大氣中NO₂和CO₂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(shí)驗(yàn)：
第一份滴加適量的淀粉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．
已知：K_sp（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．
（4）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(jì)算，然后來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積；
（2）利用蓋斯定律來計(jì)算反應(yīng)熱；
（3）①滴加適量的淀粉KI溶液，呈藍(lán)色，說明有NO₃^-，SO₃^2-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?yàn)榱蛩岣�已�?jīng)存在；
②根據(jù)單質(zhì)碘能使淀粉KI溶液呈藍(lán)色來分析；
（4）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來書寫方程式，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(shí)，共轉(zhuǎn)移了4 mol電子，故轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗的NO₂為1.2÷4×22.4L=6.72L．
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72；
（2）根據(jù)蓋斯定律，將第二個(gè)方程式反寫，與第一個(gè)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?yàn)镾O₃^2-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?yàn)榱蛩岣�已�?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；
（4）一氧化氮具有還原性，很容易被氧氣氧化，方程式為：2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮能將二氧化硫氧化，方程式為NO₂+SO₂=SO₃+NO，整個(gè)過程一氧化氮的質(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 本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用、方程式的書寫、離子共存和氧化還原反應(yīng)、催化劑等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力，注意把握常見離子的檢驗(yàn)方法以及物質(zhì)的性質(zhì)．