Question

12．研究NO₂、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+8NH₃$\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=-41.8kJ•mol^-1
（3）大气中NO₂和CO₂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．
已知：K_sp（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．
（4）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滴加适量的淀粉KI溶液，呈蓝色，说明有NO₃^-，SO₃^2-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；
②根据单质碘能使淀粉KI溶液呈蓝色来分析；
（4）根据物质的性质来书写方程式，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1.2÷4×22.4L=6.72L．
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6.72；
（2）根据盖斯定律，将第二个方程式反写，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；
（4）一氧化氮具有还原性，很容易被氧气氧化，方程式为：2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮能将二氧化硫氧化，方程式为NO₂+SO₂=SO₃+NO，整个过程一氧化氮的质量没有变化，故在反应中作催化剂，
故答案为：催化剂．

点评 本题考查了盖斯定律的应用、方程式的书写、离子共存和氧化还原反应、催化剂等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力，注意把握常见离子的检验方法以及物质的性质．