研究性学习小组对某工厂排出的烟道气(主要成分为NO、NO2、N2、粉尘和少量水蒸气)进行处理,实验装置如图:

已知:NO、NO2能与NaOH溶液发生如下反应:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;但NO不能单独与NaOH溶液反应。
(1)实验时在装置A的干燥管中放置一团棉花,吸收粉尘。装置B的干燥装置中应盛放的试剂为 bb(填字母)。
a.碱石灰
b.浓硫酸
c.五水合硫酸铜(CuSO4•5H2O)
(2)气体在被装置C中的NaOH溶液吸收前,需在检测采样口测定气体中NO和NO2的含量。为确保NO和NO2气体能够被NaOH溶液完全吸收,则需控制参加反应的NO和NO2物质的量比值为 cc(填字母)。
a.≥1
b.=1
c.≤1
(3)若进入装置C的气体中NO和NO2物质的量比值不符合(2)中要求,则气囊中除含有N2外,可能含有少量NO气体。甲同学设计了喷淋吸收塔装置(如图所示),用NaClO溶液来进一步处理NO气体。

①NaClO溶液吸收NO时发生反应的离子方程式为 3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2 NO-3+2H+3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2 NO-3+2H+。
②该装置的优点是 增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了吸收速率增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了吸收速率。
(4)装置C的吸收液中NO-2、NO-3直接排放也会造成水体污染。乙同学设计了以下实验将溶液中NO-2、NO-3转化为N2,实现氮的脱除,具体步骤如下:
①向装置C的吸收液中加入适量H2O2溶液,充分反应后,蒸发浓缩,得到c(NO-3)为0.1000mol•L-1的溶液甲。写出H2O2溶液将吸收液中的NO-2氧化为NO-3的离子方程式:H2O2+NO-2=NO-3+H2OH2O2+NO-2=NO-3+H2O。
②量取三份50mL溶液甲,分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45℃、惰性气体氛围中将溶液甲中的NO-3还原为N2,从而实现脱氮,溶液中NO-3的残留率(残留率=剩余浓度起始浓度×100%)与反应时间的关系如图所示。0~2h内,铝铁合金的脱氮效率比金属铝、金属铁要高得多,其可能原因是 铝铁合金在溶液中形成原电池,加快化学反应速率铝铁合金在溶液中形成原电池,加快化学反应速率。

NO
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3
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3
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2
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3
剩余浓度
起始浓度
【答案】b;c;3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2 +2H+;增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了吸收速率;H2O2+=+H2O;铝铁合金在溶液中形成原电池,加快化学反应速率
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3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:48引用:1难度:0.6
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