Question

【题目】烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：

Ⅰ.采样

采样步骤：

①检验系统气密性；

②加热器将烟道气加热至140℃；

③打开抽气泵置换系统内空气；

④采集无尘、干燥的气样；

⑤关闭系统，停止采样。

（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是___________。

（2）C中填充的干燥剂是（填序号）___________。

a.碱石灰 b.无水CuSO4 c.P2O5

（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。__________

（4）采样步骤②加热烟道气的目的是___________。

Ⅱ.NOx含量的测定

将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入v1mLc1mol·L1FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2mol·L1K2CrO7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL。

（5）NO被H2O2氧化为NO3的离子方程式是___________。

（6）滴定过程中发生下列反应：

3Fe2++NO3+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O

Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m3。

（7）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。

若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果___________。

Answer 1

【答案】除尘 c 防止NOx溶于冷凝水 2NO+3H2O=2H++2NO3–+2H2O 偏低 偏高

【解析】

⑴A为过滤器，装有无碱玻璃棉，其作用是主要是除粉尘。

⑵a. 碱石灰与NOx、空气要发生反应，因此不能干燥NOx；b. 无水CuSO4是检验水，不能作干燥剂；c. P2O5是酸性干燥剂，能干燥NOx。

⑶用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，吸收装置是长进短出。

⑷NOx会与冷凝水反应。

⑸NO被H2O2氧化为NO3－，H2O2被还原为H2O。

⑹根据Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O计算剩余n(Fe2+)，再计算消耗的n(Fe2+)，再根据3Fe2+～NO3－～ NO2得到n(NO2)，再计算气样中NOx折合成NO2的含量。

⑺若缺少采样步骤③，NO不会被充分吸收，因此使得吸收的NOx减少；若FeSO4标准溶液部分变质，则被理解为硝酸根消耗，即被理解为NOx消耗。

⑴A为过滤器，装有无碱玻璃棉，其作用是主要是除粉尘；故答案为：除尘。

⑵a. 碱石灰与NOx、空气要发生反应，因此不能干燥NOx，故a不符合题意；b. 无水CuSO4是检验水，不能作干燥剂，故b不符合题意；c. P2O5是酸性干燥剂，能干燥NOx，故c符合题意；综上所述所，答案为：c。

⑶用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D(装有碱液)相同，吸收装置是长进短出，因此装置的示意图为；故答案为：。

⑷NOx会与水反应，因此采样步骤②加热烟道气的目的是防止NOx溶于冷凝水；故答案为：防止NOx溶于冷凝水。

⑸NO被H2O2氧化为NO3－，H2O2被还原为H2O，其离子方程式是2NO + 3H2O2 = 2H++ 2NO3－ + 2H2O；故答案为：2NO + 3H2O2 = 2H++2NO3－+2H2O。

⑹根据Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O计算剩余n(Fe2+)=6× c2mol·L1×v2×103L = 6c2v2×103 mol，则消耗的n(Fe2+)= c1mol·L1×v1×103L 6c2v2×103 mol = (c1v1 6c2v2) ×103 mol，根据3Fe2+～NO3－～ NO2得到n(NO2) = n(Fe2+)×5=(c1v1 6c2v2)×103mol，则气样中NOx折合成NO2的含量为；故答案为：。

⑺若缺少采样步骤③，NO不会被充分吸收，因此使得吸收的NOx减少，使测试结果偏低；若FeSO4标准溶液部分变质，则被理解为硝酸根消耗，即被理解为NOx消耗，会使测定结偏高；故答案为；偏低；偏高。