雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO2和NO，可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：装置Ⅰ

题文

雾霾含有大量的污染物SO₂、NO。工业上变“废”为宝，吸收工业尾气SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：



（1）装置Ⅰ中的主要离子方程式为                                         。
（2）含硫各微粒(H₂SO₃、HSO₃^－和SO₃^2－)存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH 的关系如图所示。



①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，溶液中个离子由大到小的顺序是                                    。
②向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：                                    。
（3）写出装置Ⅱ中，酸性条件下的离子方程式                                      。
（4）装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，其原理如下图所示。



①生成Ce⁴⁺从电解槽的        (填字母序号)口流出。
②写出与阴极的反应式                        。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂^－的浓度为a g·L^-1，要使1 m³该溶液中的NO₂^－完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂              L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)

题型：未知 难度：其他题型

答案

（每空2分）
（1）SO₂ + OH^－="==" HSO₃^－
（2）①c(Na⁺＞c(SO₃^2－)＞c(HSO₃^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)
②HSO₃^－ 在溶液中存在电离平衡：HSO₃^－

SO₃^2－+H⁺，加入CaCl₂溶液后，Ca²⁺+SO₃^2－="==" CaSO₃↓使电离平衡右移，c(H⁺)增大。
（3）NO+2H₂O+3Ce⁴⁺===3Ce³⁺+NO₃^－+4H⁺、NO+H₂O+Ce⁴⁺===Ce³⁺+NO₂^－+2H⁺
（4）①a  ②2HSO₃^－+4H⁺+ 4e^－="==" S₂O₃^2-+3H₂O 
（5）243a(242a、244a、5600a /23都给分)

解析

（1）装置Ⅰ中的将SO₂变成了HSO₃^－，离子方程式是SO2 + OH^－="==" HSO3^－。
（2）①若是0.1molNaOH反应后的溶液，测得溶液的pH=8时，图像中的c(SO₃^2－)＞c(HSO₃^－)，而c(OH^－)=10^-6mol/L，远小于c(OH^－)，故溶液中离子浓度为：c(Na⁺＞c(SO₃^2－)＞c(HSO₃^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)。②HSO₃^－ 在溶液中存在电离平衡：HSO₃^－

SO₃^2－+H⁺，加入CaCl₂溶液后，Ca²⁺+SO₃^2－="==" CaSO₃↓使电离平衡右移，c(H⁺)增大。
（3）在酸性条件下装置Ⅱ中，Ce⁴⁺将NO氧化为NO₃^－或NO₂^－，本身还原为Ce³⁺，有两个反应，即NO+2H₂O+3Ce⁴⁺===3Ce³⁺+NO₃^－+4H⁺、NO+H₂O+Ce⁴⁺===Ce³⁺+NO₂^－+2H⁺。
（4）装置Ⅲ使Ce³⁺→Ce⁴⁺，反应过程失去电子，在阳极发生，接电源正极，故生成Ce⁴⁺从电解槽的a口出来；阴极HSO₃^－得到电子生成S₂O₃²，即2HSO₃^－+4H⁺+ 4e^－="==" S₂O₃^2-+3H₂O。
（5）装置Ⅳ中的与O₂和NO₂^－参加的反应：2NH₃+2H⁺+O₂+2NO₂^－===2NH₄NO₃，n(O₂)=n(NO₂^－)= ×1000L×a g·L^-1/46g·mol^-1，V(O₂)=22.4L·mol^-1 n(O₂)= 243a。

考点

据考高分专家说，试题“雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上.....”主要考查你对 [质量守恒定律 ]考点的理解。

质量守恒定律

质量守恒定律：

参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。
化学反应前后，各种原子种类、数目、质量都不改变。
任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

质量守恒定律的本质：

原子是物质质量的最小承担者。故在化学反应中，只要各种原子总数保持不变，则总质量保持不变。所以，质量守恒定律也就等价于元素守恒。

质量守恒定律的适用范围：

①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化；
②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒；
③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应；
④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量

质量守恒定律的应用:

(1)根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。
(3)据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。
(4)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。