Question

【題目】某城市對大氣進行監測，發現該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5（直徑小于等于2.5μm的懸浮顆粒物），其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。請回答下列問題

（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度/mol·L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據表中數據判斷待測試樣為__（填“酸”或“堿”）性，表示該試樣酸堿性的c(H+)或c(OH-)=___mol·L-1。

（2）煤燃燒排放的煙氣中含有SO2和NOx，易形成酸雨，污染大氣，采用NaClO2溶液在堿性條件下可對煙氣進行脫硫，脫硝，效果非常好。完成下列對煙氣脫硝過程的離子方程式。

（____）ClO2-+（____）NO+（____）OH-=（____）Cl-+（____）NO3-+______

（3）為減少SO2對環境的污染，常將煤炭轉化為清潔的氣體燃料，并將煙氣進行處理，吸收其中的SO2。

①寫出焦炭與水蒸氣反應的化學方程式：__。

②以下物質可以用來吸收煙氣中SO2的是__（填字母代號）。

a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3

（4）汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉化。

①汽車啟動時汽缸溫度高，汽缸中會生成NO，化學方程式為___。

②汽車燃油不完全燃燒時產生CO。在汽車尾氣系統中裝上催化轉化器可使CO和NO反應轉化為無污染、無毒性的兩種氣體，其化學反應方程式為___。

Answer 1

【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H2O C+H2OCO+H2 ab N2+O22NO 2CO+2NO2CO2+N2

【解析】

（1）根據電荷守恒判斷溶液的酸堿性；

（2）根據得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒配平方程式；

（3）①焦炭與水蒸氣反應生成CO和H2；

②SO2是酸性氧化物，能被堿性溶液吸收；

（4）①汽車啟動時汽缸溫度高，氮氣和氫氣在汽缸中會生成NO；

②在汽車尾氣系統中裝上催化轉化器可使CO和NO反應轉化為氮氣、二氧化碳。

（1）根據表格數據，試樣所含水溶性無機離子所帶電荷總數是c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)-2c(SO42－)-c(NO3－)-c(Cl－)= 4×10-6+6×10-6+2×10-5-2×4×10-5-3×10-5-2×10-5 =-1×10-4，根據溶液的電中性原則，溶液中應該含有帶正電荷的氫離子，c(H+)=1.0×10－4mol/L，所以溶液呈酸性；

（2）ClO2-中氯元素化合價由+3降低為-1，NO中N元素化合價由+2升高為+5，根據得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒，煙氣脫硝過程的離子方程式3ClO2-+4NO+3OH-=3Cl-+4NO3-+2 H2O；

（3）①焦炭與水蒸氣反應生成CO和H2，反應方程式是C+H2OCO+H2；

②SO2是酸性氧化物，能被堿性溶液吸收，Ca(OH)2呈堿性，能吸收SO2生成亞硫酸鈣和水；Na2CO3呈堿性，能吸收SO2；CaCl2與SO2不反應 ；NaHSO3與SO2不反應；故選ab；

（4）①汽車啟動時汽缸溫度高，氮氣和氫氣在汽缸中生成NO，化學方程式為是N2+O22NO；

②在汽車尾氣系統中裝上催化轉化器可使CO和NO反應轉化為氮氣、二氧化碳，其化學反應方程式為2CO+2NO2CO2+N2。