Question

環境污染中除了有害氣體產生的空氣污染外，重金屬離子在溶液中引起的水體污染也相當嚴重．近年來城市汽車擁有量呈較快增長趨勢，汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳和氮氧化物加重了城市空氣污染．研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的處理及研究重金屬離子水污染的處理具有非常重要的意義．
（1）一定條件下，NO₂與SO₂反應生成SO₃和NO兩種氣體．將體積比為1∶2的NO₂、SO₂氣體置于密閉容器中發生上述反應，若測得上述反應平衡時NO₂與SO₂體積比為1∶6，則平衡常數K＝      ．
（2）工業上常用Na₂CO₃溶液吸收法處理氮的氧化物（以NO和NO₂的混合物為例）．
已知：NO不能與Na₂CO₃溶液反應．
NO＋NO₂＋Na₂CO₃＝2NaNO₂＋CO₂；2NO₂＋Na₂CO₃＝NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂
用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每產生22.4L（標準狀況）CO₂（全部逸出）時，吸收液質量就增加44g，則混合氣體中NO和NO₂的體積比為           ．
（3）如圖是MCFC燃料電池，它是以水煤氣（CO、H₂）為燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物為電解質．A為電池的      極（選填“正”或“負”）．寫出B極電極反應式                          ．

（4）含鉻化合物有毒，對人畜危害很大．因此含鉻廢水必須進行處理才能排放．
已知：
在含＋6價鉻的廢水中加入一定量的硫酸和硫酸亞鐵，使＋6價鉻還原成＋3價鉻；再調節溶液pH在6～8之間，使Fe^3＋和Cr^3＋轉化為Fe(OH)₃、Cr(OH)₃沉淀而除去．用離子方程式表示溶液pH不能超過10的原因                             ．
（5）鉻化學豐富多彩，由于鉻光澤度好，常將鉻鍍在其他金屬表面，同鐵、鎳組成各種性能的不銹鋼，CrO₃大量地用于電鍍工業中．
CrO₃具有強氧化性，熱穩定性較差，加熱時逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示．則B點時剩余固體的成分是             （填化學式）．

Answer 1

（1）2.67或8/3（2分）
（2）1∶7（2分）
（3）負（2分）  O₂＋4e^－＋2CO₂＝2CO₃^2－（2分）
（4）Cr(OH)₃＋OH^－＝CrO₂^－＋2H₂O（2分）
（5）Cr₂O₃（2分）

解析試題分析：（1）設原來NO₂、SO₂的體積分別是1L、2L，參加反應的二氧化氮的體積是x，
NO₂ + SO₂  SO₃ + NO
開始    1L    2L       0   0
反應    x     x        x   x
平衡 （1-x）（2-x）   x   x
平衡時NO₂與SO₂體積比為1：6，即（1-x）：（2-x）=1：6,所以x=0.8
平衡常數K=x?x/(1?x)．(2?x)= 8/3
（2）①(NO＋NO₂)＋Na₂CO₃＝2NaNO₂＋CO₂    △m
           1 mol                           32g
②2NO₂＋Na₂CO₃＝NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂     △m 
2mol                              48g
根據差量法可得：32g             4
44
48g              12
①和②按1:3進行，所以NO和NO₂體積比=1:7
（3）A電極發生氧化反應，作負極，B電極為：O₂＋4e^－＋2CO₂＝2CO₃^2－；（4）pH超過10時，Cr(OH)₃會與OH^－形成CrO₂^－，離子方程式為：Cr(OH)₃＋OH^－＝CrO₂^－＋2H₂O；（5）根據圖像所給剩余固體的質量計算可得B點時剩余固體的成分是Cr₂O₃。
考點：常見的生活環境的污染及治理、化學電源新型電池、離子方程的書寫、化學方程式的計算等知識。