Question

【题目】汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。

(1)氧化还原法消除NOx的转化如下所示：NO NO2 N2

①反应Ⅰ为NO＋O3===NO2＋O2，生成标准状况下11.2 L O2时，转移电子的物质的量是 __________mol。

②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，氧化产物与还原产物的质量比为____。

(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为CO＋NOx→N2＋CO2(未配平)，若x＝1.5，则方程式中CO2和N2的化学计量数之比为______。

(3)吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如图所示(Ce为铈元素)。

装置Ⅱ中，酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-和NO2-，请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式：________。

(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为a g·L－1，要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的氧气____L(用含a代数式表示，结果保留整数)。

Answer 1

【答案】1 4∶3 3∶1 2NO＋3H2O＋4Ce4＋===NO3-＋NO2-＋6H＋＋4Ce3＋ 243a

【解析】

(1) ①根据化合价升高失电子数目进行计算；

②根据化合价升降法配平，再利用方程式计算；

(2)利用得失电子守恒求解；

(3)利用化合价升降法配平；

(4) n（NO2-）：n（O2）=2：1，进行计算。

(1) ①NO＋O3=NO2＋O2，反应中N的化合价由+2变为+4，生成1mol氧气时转移2mol电子，生成标准状况下11.2 L O2时，即0.5mol，转移1mol电子；

②反应Ⅱ中，6NO2+4CO(NH2)2＝4CO2+7N2+ 8H2O ，NO2中N的化合价由+4变为0，化合价降低生成还原产物，N原子个数为6；CO(NH2) 2 中N的化合价由-3变为0，化合价升高产物生成氧化产物，N原子个数为8，则氧化产物与还原产物的质量比为8：6=4：3；

(2) 若x＝1.5，N的化合价为+3，变为0价，得电子，C的化合价由+2变为+4，失电子，最小公倍数为6，则CO的化学计量数为3，N2的化学计量数为1，比值为3：1；

(3) NO被氧化的产物为NO3-和NO2-，且物质的量相等时，化合价由+2变为+5、+3，失去4e-，Ce4+化合价降低为+3，得e-，最小公倍数为4，则离子方程式为2NO＋3H2O＋4Ce4＋=NO3-＋NO2-＋6H＋＋4Ce3＋；

(4) 1 m3 NO2-的浓度为a g·L－1溶液中m（NO2-）=a g·L－11000L=1000ag，则n（NO2-）=1000ag/46g/mol=500a/23mol，n（NO2-）：n（O2）=2：1，则n（O2）=250a/23mol，标况下的体积为243aL。