Question

19．研究N0_x、SO₂等大气污染气体的处理有重要意义．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．利用反应：6NO₂+8NH$\frac{\underline{催化剂}}{△}$7N₂+12H₂O也可以处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是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；
则反应NO₂（g）+SO₂（g）?SO₃（g）+NO（g）的△H=-41.8 kJ•mol^-1．
（3）大气中SO₂和NO_x是形成酸雨的主要污染气体．某地酸雨中可能含有下列离子：Na⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-和NO₂^-等．某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得试液分成4份，进行如下实验：第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色；第二份滴加用盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；第四份加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色．已知：Ksp（Ag₂SO₄）=1.20×10^-5
请回答下列问题：
①该酸雨中肯定存在的离子有SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；肯定不存在的离子有SO₃^2-、NO₂^-，说明其不存在的理由：SO₃^2-具有较强的还原性，酸性条件下，与NO₃^-不能共存；若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄溶液褪色．
②写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O．
③该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成，在烧瓶中充入含有少量NO的SO₂气体，慢慢通入O₂，该过程中发生的化学反应有2NO+O₂=2NO₂、NO₂+SO₂=SO₃+NO，再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨．说明NO的作用：催化剂．

Answer 1

分析 （1）根据物质与水的反应物与生成物来书写化学反应方程式，再利用氧化还原反应中电子转移计算，然后来计算标准状况下气体的体积；
（2）利用盖斯定律来计算反应热；
（3）①根据离子共存的知识来确定溶液中的离子的存在与否；
②根据单质碘能使淀粉KI溶液呈蓝色来分析；
③根据一氧化氮在反应中的特点来判断所起到的作用．

解答 解：（1）NO₂与H₂O反应的方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O，当反应中有1 mol NO₂参加反应时，共转移了4 mol电子，故转移1.2mol电子时，消耗的NO₂为：$\frac{1.2mol}{4}$×22.4L/mol=6.72L，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72；
（2）根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO₂+2SO₂═2SO₃+2NO，△H=-83.6 kJ•mol^-1，故NO₂+SO₂?SO₃+NO，△H=-41.8 kJ•mol^-1，
故答案为：-41.8；
（3）①滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明在该酸性溶液中有一种能将碘离子氧化为碘单质的离子存在，而这样的离子只有NO₃^-，故一定含有NO₃^-，就一定不会含有SO₃^2-，因为SO₃^2-具有较强的还原性，酸性条件下，与NO₃^-不能共存；滴加用盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀析出，故一定含有SO₄^2-；滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则有氨气生成，故一定含有NH₄⁺；加入足量硝酸酸化的AgNO₃溶液，有沉淀产生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO₄溶液，不褪色，一定不含NO₂^-，若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄褪色，而氯离子的存在与否不能判断，因为硫酸根已经存在，
故答案为：SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺；SO₃^2-、NO₂^-；SO₃^2-具有较强的还原性，酸性条件下，与NO₃^-不能共存；若有NO₂^-，能使酸性KMnO₄溶液褪色；
②硝酸氧化碘离子的离子方程式为：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=3I₂+2NO↑+4H₂O；
③根据反应方程式2NO+O₂=2NO₂、NO₂+SO₂=SO₃+NO可知，整个过程NO的质量没有变化，故在反应中作催化剂，
故答案为：催化剂．

点评 本题考查了性质实验方案的设计、热化学方程式的计算、离子推断等知识，题目难度中等，注意掌握盖斯定律在热化学方程式计算中的应用方法，明确性质实验方案设计的原则，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用能力．