Question

1．（ l）當前頻繁出現的霧霾天氣與汽車尾氣的排放有一定的關系，為了減少污染，可嘗試使用汽車尾氣凈化裝置，其原理如圖1所示．

寫出凈化過程中的總化學反應方程式2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂
（2）目前科學家也在嘗試用Cu⁺做催化劉，將汽車尾氣中NO₂轉化為無毒的N₂，其原理如圖2所示：
①該過程中還原劑是乙烯（填物質名稱）．
②若某輛汽車的NO排放為0.09g/km．則該車行駛100km．完成上述轉化理論上需消耗乙烯的質量為2.8g．
（3）為探究本地區霧霾中的可溶性顆粒的成分，某化學研究性小組進行了實驗探究．
[查閱資料]霧霾顆粒樣品中可能含有SO₄^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、HCO₃^-、NO₃^-、Cl^-、Br^-及一種常見陽離子Mⁿ⁺．現進行如下實臉

請回答下列問題：
①根據上述實驗，霧霾浸取液中一定含有的離子是HCO₃^-、NH₄⁺，肯定沒有的離子是Br?．
②若氣體D遇空氣會空成紅棕色，則沉淀A中一定含有BaSO₃（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）依據圖1轉化關系可知反應物為一氧化氮、氧氣和一氧化碳，生成物為氮氣和二氧化碳，結合原子個數守恒、得失電子守恒書寫方程式；
（2）①依據反應過程中C₂H₄→CO₂，中元素化合價變化解答；
②依據得失電子守恒計算：一氧化氮轉化為氮氣得到的電子總數=乙烯失去電子總數；
（3）①霧霾浸取液中加入濃NaOH后產生使紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明原溶液中有NH₄⁺；溶液A中加入NaOH后有白色沉淀，說明原溶液中有HCO₃^_，HCO₃^_和OH^_反應生成C0₃^2-，與Ba²⁺反應生成BaCO₃沉淀．溶液B加入AgNO₃生成白色沉淀，說明溶液中一定無Br^-，據此解答；
②一氧化氮與氧氣反應生成紅棕色二氧化氮，據此解答．

解答 解：（1）凈化過程中一氧化氮、一氧化碳和氧氣反應生成二氧化碳和氮氣，化學方程式為2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂；
故答案為：2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂；
（2）①依據圖2可知：反應過程中C₂H₄→CO₂，碳元素化合價從-2價升高到+4價，發生氧化反應，所以乙烯做還原劑，故答案為：乙烯；
  ②根據圖示，該過程發生的反應為6NO+3O₂+2C₂H₄$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$3N₂+4CO₂+4H₂O．該反應中還原劑是乙烯．NO排放量為0.09g/km，則該車行駛100km，排放的NO為9g，即0.3mol，消耗的乙烯為0.1mol，質量為2.8g，
故答案為：2.8g；
（3）①霧霾浸取液中加入濃NaOH后產生使紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明原溶液中有NH₄⁺；溶液A中加入NaOH后有白色沉淀，說明原溶液中有HCO₃^_，HCO₃^_和OH^_反應生成C0₃^2-，與Ba²⁺反應生成BaCO₃沉淀．溶液B加入AgNO₃生成白色沉淀，說明溶液中一定無Br^-，
故答案為；①HCO₃^-、NH₄⁺；Br^?；
②氣體D遇空氣會變成紅棕色，說明D為NO，沉淀A中一定有BaSO₃，能與稀硝酸發生氧化還原反應生成NO，故答案為：BaSO₃．

點評 本題考查了環境的污染與防治、常見離子的檢驗方法，準確把握題干信息、明確常見離子檢驗方法是解題關鍵，題目難度較大．