【題目】除去燃煤煙氣中的有毒氣體,一直是重要的科研課題。某科研小組設計如下裝 置模擬工業(yè)脫硫脫氮,探究SO2NO同時氧化的吸收效果。模擬煙氣由N2 (90.02%)、SO2(4.99%)、NO(4.99%)混合而成,各氣體的流量分別由流量計控制,調(diào)節(jié)三路氣體相應的流量比例,充分混合后進入A。已知:FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)

(l)儀器A的名稱是____,該裝置氣管口有兩個玻璃球泡,其作用是____。

(2)反應前裝置中需要先通入一段時間N2,目的是____,其操作方法是____。

(3)實驗中A瓶出現(xiàn)黑色沉淀,寫出 A瓶中脫硫反應的離子方程式____。繼續(xù)實驗,現(xiàn)B瓶溶液顏色不變、C瓶溶液出現(xiàn)棕色,這些現(xiàn)象說明____。

(4)關閉活塞e,打開活塞d,在其出氣管口,用NO檢測儀研究A在不同溫度時的脫氮率,實驗結果如下圖所示,分析圖中信息,得出的結論是____。在55℃之前,脫氮率隨溫度升高而變化的原因可能是____。

【答案】洗氣瓶 消除氣泡 排除裝置內(nèi)的空氣 關閉d,打開e、a 2H2O+3SO2+2MnO4-=3SO42-+2MnO2↓+4H+或者2CO(NH2)2+4H2O+3SO2+2MnO4-=3SO42-+2MnO2↓+4NH4++2CO2 SO2完全吸收,NO不完全吸收 55℃之前,脫氮率隨溫度升高而升高,在55℃之后,脫氮率隨溫度升高而降低。(或者:隨溫度升高,脫氮率先升高后降低) 溫度升高,化學反應速率加快

【解析】

本題以工業(yè)脫硫脫氮為載體,考查儀器名稱與作用、實驗操作與目的等相關知識,從數(shù)據(jù)、圖形和實驗現(xiàn)象中提取信息進行實驗分析與解釋的能力。本題情境來源于真實的工業(yè)生產(chǎn),難度適中

1)洗氣瓶是一種用液體吸收劑通過鼓泡的方式吸收氣體中的雜質(zhì),達到凈化氣體作用的一種常用玻璃儀器,實驗室可用廣口瓶(或錐形瓶、大試管)與長短玻璃管制成簡易的洗氣裝置。鼓泡吸收時,可能有未破裂的氣泡進入出氣管口堵塞氣路,此洗氣瓶出氣管口有兩個玻璃球泡,有消除氣泡作用。故答案為:洗氣瓶;消除氣泡。

2O2NO常溫下即可發(fā)生反應,SO2在溶液中也可以與O2發(fā)生反應,為了避免空氣中O2NOSO2的吸收或檢驗產(chǎn)生干擾,實驗中需要先關閉d、打開e,形成氣體通路,再打開a通入氮氣,將整個裝置內(nèi)的空氣排走。故答案為:排除裝置內(nèi)的空氣;關閉d,打開ea。答案:排除裝置內(nèi)的空氣;關閉d,打開ea。

3)高錳酸鉀溶液會將NOSO2氧化成HNO3H2SO4,高錳酸鉀的還原產(chǎn)物為黑色沉淀MnO2,利用尿素水解的氨來中和溶液中生成的酸,避免對實驗造成干擾。故方程式為2H2O+3SO2+2MnO4-=3SO42-+2MnO2↓+4H+;或者2CO(NH2)2+4H2O+3SO2+2MnO4-=3SO42-+2MnO2↓+4NH4++2CO2。繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)B瓶品紅溶液顏色不變,說明氣體中SO2幾乎除凈;C瓶溶液硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕色,由題目中的信息可知,NO不完全吸收。故答案為2H2O+3SO2+2MnO4-=3SO42-+2MnO2↓+4H+或者2CO(NH2)2+4H2O+3SO2+2MnO4-=3SO42-+2MnO2↓+4NH4++2CO2;SO2完全吸收,NO不完全吸收。

4)前半段曲線上升,是因為溫度促使反應速率加快,也可能是反應中生成的Mn2+自催化作用變強所致;后半段曲線下降,可能溫度過高,氣體的溶解度降低,影響了氣體的溶解吸收,也可能是Mn2+的催化作用變?nèi)跛。故答案為:?/span>55℃之前,脫氮率隨溫度升高而升高。在55℃之后,脫氮率隨溫度升高而降低。(或者:隨溫度升高,脫氮率先升高后降低);在55℃之前,脫氮率隨溫度升高而變化的原因可能是溫度升高,化學反應速率加快。

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A.氫氣的質(zhì)量相同

B.鐵放出氫氣最多

C.鈉放出氫氣最多,鐵最少

D.鈉放出的氫氣最多,鎂鐵相同

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2)原混合物中Fe的質(zhì)量分數(shù)?___

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A.降溫,化學平衡向逆反應方向移動

B.使用催化劑可使D%有所增加

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周期

A

0

1

A

A

A

A

A

A

2

3

1)①④⑥三種元素構成的化合物的電子式:__;⑨的最高價氧化物對應水化物的化學式:__

2)⑤、⑦、⑧的簡單離子半徑由大到小的順序:__(用離子符號填寫)。

3)用一個化學方程式表示④、⑤二種元素非金屬性的強弱__。

4)⑦的單質(zhì)與⑥的最高價氧化物對應水化物的水溶液反應的離子方程式為__

5)元素①、元素④以原子個數(shù)比為11形成化合物Q,元素①、元素③形成化合物M,QM的電子總數(shù)相等。以M為燃料,Q為氧化劑,可作火箭推進劑,最終產(chǎn)物對空氣沒有污染,寫出該反應的化學方程式:__

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