Question

(14分)近几年来关于氮污染的治理倍受关注。

（1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、C_xH_y、NO_x三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图（如图2所示）确定。

①在图示的转化中，被还原的元素是      ，X的化学式为      。

②SCR技术可使NO_x与NH₃的直接反应，实现无害转化。当NO与NO₂的物质的量之比为4:1时，写出发生反应的化学方程式：      。

（2）加入过量次氯酸钠可使废水中NH₄⁺ 完全转化为N₂，而本身被还原为NaCl。

①写出上述反应的离子方程式：      。

②若处理废水产生了0.448 L N₂(标准状况)，则需消耗浓度为0.5 mol·L^—1的次氯酸钠的体积为    mL。

（3）某工业废水中含有毒性较大的CN^—，可用电解法将其转变为N₂，装置如图所示。气体甲是      (写化学式)，电解池中生成N₂的电极反应式为      。

Answer

（每空2分，共14分）

（1） ①N、O ；Ba(NO3)2；②8NH3+8NO+ 2NO2=9N2+ 12H2O

（2） ①2NH4++3ClO—=N2↑+3Cl—+2H++3H2O ；②120

（3） H2 ； 2CN—+12OH—－10e—=2CO32—+N2↑+6H2O

【解析】

试题分析：①根据图示可知，在图示的转化中，NOx中的N元素的化合价部分降低，O2中的O元素的化合价降低，得到电子，被还原；所以被还原的元素是N、O；其中的部分NOx中的N元素的化合价部分升高，变为HNO3，与BaO发生反应，形成Ba(NO3)2，所以形成的X的化学式为Ba(NO3)2；②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为4:1时，根据电子守恒、原子守恒，可得发生反应的化学方程式是：8NH3+8NO+ 2NO2=9N2+ 12H2O；（2）加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。①在上述反应的离子方程式是2NH4++3ClO—=N2↑+3Cl—+2H++3H2O；②n(N2)= 0.448 L÷22.4L/mol=0.02mol，则根据方程式可知n(NaClO)=3 n(N2)= 3×0.02mol=0.06mol，则V(NaClO)= 0.06mol÷0.5 mol/L=0.12L=120ml。（3）某工业废水中含有毒性较大的CN—，可用电解法将其转变为N2，左边为电解池的阳极，右边为电解池的阴极，在阴极，溶液中的H+、Na+得到电子的能力: H+>Na+，所以发生反应：2H++2e-=H2↑,气体甲是H2 ，电解池中阳极发生氧化反应，生成N2，反应的电极反应式为2CN—+12OH—－10e—=2CO32—+N2↑+6H2O；

考点：考查氧化还原反应物质的作用、性质、电解原理的应用的知识。