Question

【題目】中科院官微曾給出灰霾中細顆粒物的成因，部分分析如下圖所示。

(1)根據如圖信息可以看出，所列的氣體污染物并非由機動車行駛造成的是______。汽車發動機廢氣稀燃控制系統主要工作原理如上右圖所示；寫出稀燃過程中NO發生的主要反應的方程式_____________________________________。

(2)農業活動排出的氨可能是施用的化肥分解，也可能是施用不當導致的。比如某些氮肥與堿性肥料混合施用會釋出氨，用離子方程式解釋________________________。

(3)經過研究發現我國的霾呈中性，其主要原因如下圖所示，A的化學式是________。

2NH3(氣)+SO2(氣)+2NO2(氣)2NH4+(溶液)+A(溶液)+2HONO(氣)

(4)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。將含有SO2和NOx的煙氣通入盛有NaClO2溶液的反應器中，反應一段時間后，測得溶液中離子濃度的有關數據如下(其他極微量離子忽略不計)：

離子	Na+	SO42－	NO３－	H+	Cl
濃度/(mol·L1)	5.5×103	8.5×104	y	2.8×104	3.5×103

①NO和NaClO2溶液反應的離子方程式是___________________。

②表中y＝_______。

(5)工業生產硝酸也有可能產生NOx污染。請寫出硝酸生產中的第一步：氨的催化氧化的化學方程式___________________________________。

Answer 1

【答案】SO2 2NO+O2=2NO2 NH4++OH-NH3↑+H2O SO42- 4NO+3ClO2-+2H2O=4NO3-+3Cl-+4H+或4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O y=5.8×104 4NH3+5O24NO+6H2O

【解析】

(1)根據圖中信息可以知道機動車行駛造成的污染有NOx、VOCs、NH3，稀燃過程中NO會被氧氣氧化生成二氧化氮；

(2)根據銨鹽與堿共熱產生氨氣分析解答；

(3)根據反應前后元素化合價的變化、結合電荷守恒分析；

(4)①一氧化氮和NaClO2溶液發生氧化還原反應生成硫酸根、硝酸根，根據得失電子守恒、電荷守恒以及原子守恒分析解答；②根據電荷守恒求y的值；

(5)氨的催化氧化生成一氧化氮和水根據原子守恒、電子守恒書寫反應方程式。

(1)根據圖中信息可以知道機動車行駛造成的污染有NOx、VOCs、NH3，而二氧化硫不是由機動車行駛造成的，稀燃過程中NO被氧氣氧化生成成二氧化氮，反應方程式為：2NO+O2=2NO2；

(2)銨態氮肥與堿性肥料混合施用會釋放出氨氣，反應的方程式：NH4++OH-NH3↑+H2O；

(3)反應前S為+4價，N為+4價，反應后HONO中N元素的價態為+3價，氮元素化合價降低，必有元素化合價升高，綜合推斷，應是硫+4升高到+6價生成SO42-離子；

(4)①根據表格提供的離子可知NO被NaClO2氧化為NO3-，NaClO2被還原為Cl-。若反應為酸性環境，結合電子守恒、電荷守恒，可得反應的離子方程式是：4NO+3ClO2-+2H2O=4NO3-+3Cl-+4H+；若溶液為堿性環境，則發生反應為：4NO+3ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O；

②根據溶液呈電中性，則表中的y=5.5×10-3+2.8×10-4-3.5×10-3-2×8.5×10-4=5.8×10-4；

(5)硝酸生產中第一步反應是氨的催化氧化。用Pt作催化劑，在加熱條件下，NH3與O2發生反應，產生NO和水，反應化學方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O。