Question

【題目】氮氧化合物和二氧化硫是引起霧霾的重要物質(zhì)，工業(yè)用多種方法來治理。某種綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如圖：

已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

(1)固體1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化學(xué)式)。

(2)若實(shí)驗(yàn)室需要配制3 mol·L-1NaOH溶液1L進(jìn)行模擬測試，需稱取NaOH固體質(zhì)量為__________g。

(3)用NaNO2溶液處理含NH4+廢水反應(yīng)的離子方程式為__________。

(4)驗(yàn)證廢水中NH4+已基本除凈的方法是___________(寫出操作、現(xiàn)象與結(jié)論)。

(5)氣體1轉(zhuǎn)化為氣體2時(shí)空氣不能過量的原因是__________。

(6)捕獲劑捕獲的氣體主要是__________(填化學(xué)式)。

(7)流程中生成的NaNO2因外觀和食鹽相似，又有咸味，容易使人誤食中毒。已知NaNO2能發(fā)生如下反應(yīng)：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O；I2可以使淀粉變藍(lán)。根據(jù)上述反應(yīng)，選擇生活中常見的物質(zhì)和有關(guān)試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以鑒別NaNO2和NaCl。需選用的物質(zhì)是__________(填序號(hào))。

①水 ②淀粉碘化鉀試紙 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋

A．①③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①②③⑤

Answer 1

【答案】CaCO3 、CaSO3 120 NH4++NO2-=N2↑+2H2O 取少量處理后廢水于試管中，加入NaOH溶液加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若無明顯現(xiàn)象則可證明NH4+已基本除凈 氣體1轉(zhuǎn)化為氣體2時(shí)，其中NO:NO2物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)才可以被NaOH溶液完全轉(zhuǎn)化成NaNO2，若空氣過量，則與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空氣不能過量 CO C

【解析】

工業(yè)廢氣(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)用過量石灰乳吸收，CO2、SO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3、CaSO3，成為固體1的主要成分，此時(shí)氣體1為NO、CO、N2；通入適量空氣，主要與NO作用生成NO2，成為空氣2的主要成分；通入NaOH溶液中，從產(chǎn)物NaNO2看，前面通入的空氣，只能將一部分NO氧化為NO2，否則生成的NaNO2中會(huì)混入NaNO3；NO2-與NH4+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成N2和H2O，氣體3為CO，被捕獲劑捕獲。

(1)從以上分析可知，固體1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3。答案為：CaCO3、CaSO3；

(2)若實(shí)驗(yàn)室需要配制3 mol·L-1 NaOH溶液1L進(jìn)行模擬測試，需稱取NaOH固體質(zhì)量為3 mol·L-1 ×1L×40g/mol=120 g。答案為：120；

(3)用NaNO2溶液處理含NH4+廢水時(shí)，NO2-與NH4+反應(yīng)生成N2和H2O，反應(yīng)的離子方程式為NH4++NO2-=N2↑+2H2O。答案為：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；

(4)驗(yàn)證廢水中NH4+已基本除凈，可加堿檢測氣體的性質(zhì)，方法是取少量處理后廢水于試管中，加入NaOH溶液加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若無明顯現(xiàn)象則可證明NH4+已基本除凈。答案為：取少量處理后廢水于試管中，加入NaOH溶液加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若無明顯現(xiàn)象則可證明NH4+已基本除凈；

(5)由以上分析知，氣體1轉(zhuǎn)化為氣體2時(shí)空氣不能過量的原因是氣體1轉(zhuǎn)化為氣體2時(shí)，其中n(NO):n(NO2)物質(zhì)的量之比為1:1時(shí)才可以被NaOH溶液完全轉(zhuǎn)化成NaNO2，若空氣過量，則與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空氣不能過量。答案為：氣體1轉(zhuǎn)化為氣體2時(shí)，其中n(NO):n(NO2)物質(zhì)的量之比為1:1時(shí)才可以被NaOH溶液完全轉(zhuǎn)化成NaNO2，若空氣過量，則與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空氣不能過量；

(6)由以上分析可知，捕獲劑捕獲的氣體主要是CO。答案為：CO；

(7)鑒別NaNO2和NaCl，需利用反應(yīng)2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，所以需加I-、淀粉、酸，從而確定選用的物質(zhì)是①②⑤，故選C。答案為：C。