Question

环境污染中除了有害气体产生的空气污染外，重金属离子在溶液中引起的水体污染也相当严重．近年来城市汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空气污染．研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理及研究重金属离子水污染的处理具有非常重要的意义．

（1）一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体．将体积比为1∶2的NO₂、SO₂气体置于密闭容器中发生上述反应，若测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝       ．

（2）工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物（以NO和NO₂的混合物为例）．

已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应．

NO＋NO₂＋Na₂CO₃＝2NaNO₂＋CO₂；2NO₂＋Na₂CO₃＝NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂

用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为            ．

（3）如图是MCFC燃料电池，它是以水煤气（CO、H₂）为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质．A为电池的       极（选填“正”或“负”）．写出B极电极反应式                           ．

（4）含铬化合物有毒，对人畜危害很大．因此含铬废水必须进行处理才能排放．

已知：

在含＋6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁，使＋6价铬还原成＋3价铬；再调节溶液pH在6～8之间，使Fe^3＋和Cr^3＋转化为Fe(OH)₃、Cr(OH)₃沉淀而除去．用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因                              ．

（5）铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性能的不锈钢，CrO₃大量地用于电镀工业中．

CrO₃具有强氧化性，热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示．则B点时剩余固体的成分是              （填化学式）．

Answer

（1）2.67或8/3（2分）

（2）1∶7（2分）

（3）负（2分） O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－（2分）

（4）Cr(OH)3＋OH－＝CrO2－＋2H2O（2分）

（5）Cr2O3（2分）

【解析】

试题分析：（1）设原来NO2、SO2的体积分别是1L、2L，参加反应的二氧化氮的体积是x，

     NO2 + SO2 SO3 + NO

开始 1L  2L   0   0

反应 x    x   x   x

平衡 （1-x）（2-x） x x

平衡时NO2与SO2体积比为1：6，即（1-x）：（2-x）=1：6,所以x=0.8

平衡常数K=x•x/(1−x)．(2−x)= 8/3

（2）① (NO＋NO2)＋Na2CO3＝2NaNO2＋CO2 △ m

1 mol 32g

② 2NO2＋Na2CO3＝NaNO2＋NaNO3＋CO2 △ m

2mol 48g

根据差量法可得：32g 4

44

48g 12

①和②按1:3进行，所以NO和NO2体积比=1:7

（3）A电极发生氧化反应，作负极，B电极为：O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－；（4）pH超过10时，Cr(OH)3会与OH－形成CrO2－，离子方程式为：Cr(OH)3＋OH－＝CrO2－＋2H2O；（5）根据图像所给剩余固体的质量计算可得B点时剩余固体的成分是Cr2O3。

考点：常见的生活环境的污染及治理、化学电源新型电池、离子方程的书写、化学方程式的计算等知识。