专题突破卷04 非金属及其化合物-2025年高考化学一轮复习考点通关卷（江苏专用）

专题突破卷04 非金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的） 1．氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用，一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 步骤Ⅱ属于氮的固定 B. 物质X为离子化合物 C. LiOH可视为该历程中的催化剂 D. 由该历程说明N2的氧化性强于O2 2. “中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是( ) A. SiCl4为极性分子 B. HCl的电子式为 C. 单晶硅为分子晶体 D. 硅原子的结构示意图为 3．下列物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A. Cl2易液化，可用于制取消毒液 B. NaClO3具有氧化性，可用于制取ClO2 C. Cl2有还原性，可用于从海水中提取溴 D. Br2有挥发性，可用SO2水溶液吸收溴蒸气 4．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A. CaO能与SO2反应，可作工业废气脱硫剂 B. SO2具有漂白性，可用作制溴工业中溴的吸收剂 C. SO2有氧化性，可用作葡萄酒的添加剂 D. SO2具有还原性，可用于漂白纸浆 5．实验室欲由下列装置制取高浓度的HClO溶液，有关实验装置和原理能达到各自实验目的的是( ) 　 A. 制取氯气 B. 制取氯水 C. 提高HClO浓度 D. 分离HClO 6．实验室制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( ) 　 A. 制取SO2 B. 验证漂白性 C. 收集SO2 D. 尾气处理 7．下列有关实验室制取、收集NO2并制备Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置正确的是( ) A. 用装置甲制取NO2 B. 用装置乙收集NO2 C. 用装置丙吸收NO2 D. 用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O 8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( ) A. NaCl(aq)Cl2FeCl2 B. NaClO(aq)HClO(aq)HCl(aq) C. HClOCl2NaClO(aq) D. 浓盐酸Cl2漂白粉 9．对SO2的水溶液进行光谱分析，可以检测到HSO、S2O和痕量的SO，SO3在高温时能将HBr氧化为Br2。在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是( ) A. SSO3 B. SO2H2S2O5 C. HBrBr2 D. SO2BaSO3 10．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化可以实现的是( ) A. NOHNO3 B. NON2 C. N2(g)NO2(g)HNO3(aq) D. NONaNO3　 11.下列物质转化关系正确的是( ) A. SiO2Na2SiO3SiO2 B. SiSiO2H2SiO3 C. H2SiO3SiO2SiCl4 D. CaCO3CaOCaSiO3 12．下列方程式不正确的是( ) A. 氯气用于自来水消毒： Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－ B. 电解饱和食盐水制取Cl2： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ C. 浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟： 8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 D. 氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用： HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－ 13．利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼)，同时可得到Na2SO3的流程如下所示。 已知：NaClO能将N2H4·H2O氧化生成N2；0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH约为9.5。下列说法不正确的是( ) A. 步骤Ⅰ反应时，若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)＝5∶1，则n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1 B. 步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋N2H4·H2O＋CO C. 步骤Ⅱ的加料方式：在搅拌下将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中 D. 步骤Ⅳ的反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2 14．利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如下： 下列说法不正确的是( ) A. 反应NO(g)＋NO2(g)N2O3(g)的ΔS<0 B. 为使尾气中NOx被充分吸收，尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收 C. 若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高 D. Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的离子方程式为3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O 15．下列实验操作和现象、实验结论均正确的是( ) 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀 H2CO3的酸性比H2SiO3强 B 将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，充分振荡，有白色沉淀产生 非金属性：Cl＞Si C 将二氧化硅分别与氢氟酸溶液和氢氧化钠溶液反应，前者生成气体，后者二氧化硅溶解 二氧化硅为两性氧化物 D 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X一定具有强氧化性 二、非选择题（本题包括4小题，共55分） 16. （8分）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸的流程如图所示。 (1) 为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是 　。 (2) 已知：98%的浓硫酸的密度为1.84 g/mL，则该浓硫酸的物质的量浓度为　。 (3) 硫酸厂产生的尾气中含有少量SO2，如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是　 　。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1 mol 氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是　　mol。 17．（17分）ClO2是一种安全稳定、高效低毒的广谱型消毒剂，它易溶于水、难溶于有机溶剂，高浓度的ClO2气体易爆炸。常见制备ClO2的方法如下： Ⅰ. 利用NaClO2与纯净的Cl2反应可制得ClO2和NaCl，实验装置如图1所示(夹持装置略)。 ,图1) (1) 装置B中试剂为　 　。 (2) 装置E中所盛试剂是CCl4，其作用为　 　。 Ⅱ. 草酸(H2C2O4)、氯酸钾和适当浓度的硫酸溶液反应制取ClO2，反应中有CO2气体生成。 (3) 该方法制备ClO2的优点是　 　。 Ⅲ. 以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，再用水吸收获得ClO2溶液。在ClO2的制备和吸收过程中均需要控制适宜的温度，如图2所示为温度对ClO2纯度、吸收率的影响。 图2 (4) 已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO氧化成SO，写出该法制备ClO2的离子方程式：　 　，由图可知，反应时采取的适宜措施是　 　。 (5) 某校化学学习小组拟以“×100%”作为衡量ClO2产率的指标。取NaClO3样品质量6.000 g，通过反应和吸收可得400.00 mL ClO2溶液，取出20.00 mL，加入37.00 mL 0.500 0 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应，过量Fe2＋再用0.050 0 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL。反应原理如下(未配平)： H＋＋ClO2＋Fe2＋——Cl－＋Fe3＋＋H2O H＋＋Fe2＋＋Cr2O——Cr3＋＋Fe3＋＋H2O 试计算ClO2的产率(O—16，Cl—35.5，写出计算过程)。 18.（15分）研究去除水体中的NO污染是环境保护的重要课题。 (1) 一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中NO的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。 图1 图2 ①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含NO废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除NO的效率更高，原因是　 　。 ②实验测得反应相同时间，初始pH对NO去除率影响如图2所示。pH＜4.0时，pH越小，NO去除率越低的原因是　 　。 ③图1所示反应机理可描述为　 　。 (2) 以石墨为阳极、铁为阴极电解含NO废水可用于去除NO。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。 图3 ①0～1 min时，阴极发生的主要电极反应式为　　 。 ②若向废水中加入一定量的NaCl，则电解后废水中的NO几乎完全转化为N2，原因是　 　。 19. （15分）选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油尾气排放中NOx的一项处理工艺。在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。SCR(选择性催化还原)工作原理： (1) 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式为　 　。 (2) 反应器中NH3还原NO2的化学方程式为　 　。 (3) “纳米零价铁－H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的NO。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2＋催化H2O2分解产生HO·，HO·将NO氧化为NO的机理如图1所示，Y为　　。 图1 图2 ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为　　。 ③纳米零价铁的作用是　　。 ④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120 ℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是　 　。 (4) 当燃油中含硫量较高时，尾气中的SO2、O2会与喷入的氨水作用形成一种正盐，可使催化剂中毒，该盐在农业生产中常用作化学肥料，该正盐是　 (填化学式)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题突破卷04 非金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的） 1．氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用，一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 步骤Ⅱ属于氮的固定 B. 物质X为离子化合物 C. LiOH可视为该历程中的催化剂 D. 由该历程说明N2的氧化性强于O2 【答案】D 【解析】 步骤Ⅱ中，N2转化为Li3N，属于氮的固定，A正确；X为Li3N，Li3N是由N3－和Li＋构成的离子化合物，B正确；LiOH先消耗后生成，可视为该历程中的催化剂，C正确；该反应历程中，步骤Ⅰ通过电解发生，不能说明N2的氧化性强于O2，D错误。 2. “中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)可用于纯硅的制备。下列有关说法正确的是( ) A. SiCl4为极性分子 B. HCl的电子式为 C. 单晶硅为分子晶体 D. 硅原子的结构示意图为 【答案】B 【解析】 SiCl4的空间结构为正四面体形，为非极性分子，A错误；单晶硅为共价晶体，C错误；硅原子的结构示意图为，D错误。 3．下列物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A. Cl2易液化，可用于制取消毒液 B. NaClO3具有氧化性，可用于制取ClO2 C. Cl2有还原性，可用于从海水中提取溴 D. Br2有挥发性，可用SO2水溶液吸收溴蒸气 【答案】B 【解析】 Cl2能与NaOH溶液反应制备NaClO，可用于制取消毒液，与其易液化无关，A错误；Cl2有氧化性，可用于从海水中提取溴，与其还原性无关，C错误；Br2有氧化性，可用SO2水溶液吸收溴蒸气，与其挥发性无关，D错误。 4．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A. CaO能与SO2反应，可作工业废气脱硫剂 B. SO2具有漂白性，可用作制溴工业中溴的吸收剂 C. SO2有氧化性，可用作葡萄酒的添加剂 D. SO2具有还原性，可用于漂白纸浆 【答案】A 【解析】 SO2具有还原性，可用作制溴工业中溴的吸收剂，与其具有漂白性无关，B错误；SO2具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂，与其具有氧化性无关，C错误；SO2具有漂白性，可用于漂白纸浆，与其具有还原性无关，D错误。 5．实验室欲由下列装置制取高浓度的HClO溶液，有关实验装置和原理能达到各自实验目的的是( ) 　 A. 制取氯气 B. 制取氯水 C. 提高HClO浓度 D. 分离HClO 【答案】C 【解析】 反应需要加热，缺少酒精灯，A错误；Cl2应从长导管通入，B错误；应该用过滤装置除去CaCO3，分离得到HClO溶液，D错误。 6．实验室制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( ) 　 A. 制取SO2 B. 验证漂白性 C. 收集SO2 D. 尾气处理 【答案】B 【解析】 加热条件下，铜和稀硫酸不反应，A错误；SO2的密度比空气大，收集SO2时气体应“长进短出”，C错误；SO2与饱和NaHSO3溶液不反应，NaHSO3溶液不能用于处理SO2尾气，D错误。 7．下列有关实验室制取、收集NO2并制备Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置正确的是( ) A. 用装置甲制取NO2 B. 用装置乙收集NO2 C. 用装置丙吸收NO2 D. 用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O 【答案】C 【解析】 稀硝酸与铜反应生成的气体是NO，A错误；NO2的密度大于空气，气体应“长进短出”，B错误；不能蒸干溶液，应该用蒸发浓缩、降温结晶法获得Cu(NO3)2·6H2O，D错误。 8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( ) A. NaCl(aq)Cl2FeCl2 B. NaClO(aq)HClO(aq)HCl(aq) C. HClOCl2NaClO(aq) D. 浓盐酸Cl2漂白粉 【答案】B 【解析】 Fe与Cl2反应生成FeCl3，A错误；HClO见光分解生成O2，不是Cl2，C错误；Cl2与石灰乳反应制取漂白粉，D错误。 9．对SO2的水溶液进行光谱分析，可以检测到HSO、S2O和痕量的SO，SO3在高温时能将HBr氧化为Br2。在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是( ) A. SSO3 B. SO2H2S2O5 C. HBrBr2 D. SO2BaSO3 【答案】B 【解析】 S和O2反应不能一步生成SO3，A错误；高温条件下，SO3能将HBr氧化为Br2，缺少条件，C错误；酸性：H2SO3<HCl，SO2不能和BaCl2溶液反应生成BaSO3，D错误。 10．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化可以实现的是( ) A. NOHNO3 B. NON2 C. N2(g)NO2(g)HNO3(aq) D. NONaNO3　 【答案】B 【解析】 NO与水不反应，A错误；NO与CO在催化剂作用下反应生成CO2和N2，B正确；N2与O2在放电条件下反应生成NO，C错误；NO与NaOH溶液不反应，D错误。 11.下列物质转化关系正确的是( ) A. SiO2Na2SiO3SiO2 B. SiSiO2H2SiO3 C. H2SiO3SiO2SiCl4 D. CaCO3CaOCaSiO3 【答案】D 【解析】 Na2SiO3与HCl反应生成H2SiO3，A错误；SiO2与水不能反应生成H2SiO3，B错误；SiO2与HCl不能反应生成SiCl4，C错误。 12．下列方程式不正确的是( ) A. 氯气用于自来水消毒： Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－ B. 电解饱和食盐水制取Cl2： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ C. 浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟： 8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 D. 氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用： HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－ 【答案】A 【解析】 HClO为弱电解质，在离子方程式中不能拆分为离子形式，A错误。 13．利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼)，同时可得到Na2SO3的流程如下所示。 已知：NaClO能将N2H4·H2O氧化生成N2；0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH约为9.5。下列说法不正确的是( ) A. 步骤Ⅰ反应时，若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)＝5∶1，则n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1 B. 步骤Ⅱ反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋N2H4·H2O＋CO C. 步骤Ⅱ的加料方式：在搅拌下将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中 D. 步骤Ⅳ的反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2 【答案】C 【解析】 步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1，设NaClO与NaClO3的物质的量分别为5 mol 和1 mol，根据得失电子守恒可知，共生成10 mol NaCl，n(NaCl)∶n(NaClO)＝10 mol∶5 mol ＝2∶1，A正确；步骤Ⅱ中，尿素与NaClO反应生成Na2CO3、N2H4·H2O，发生反应的离子方程式为ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋N2H4·H2O＋CO，B正确；步骤Ⅱ中，若将尿素水溶液逐滴加入NaClO碱性溶液中，则N2H4·H2O会被NaClO氧化，C错误；SO2为酸性氧化物，步骤Ⅳ中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2，D正确。 14．利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如下： 下列说法不正确的是( ) A. 反应NO(g)＋NO2(g)N2O3(g)的ΔS<0 B. 为使尾气中NOx被充分吸收，尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收 C. 若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高 D. Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的离子方程式为3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O 【答案】C 【解析】 由化学方程式可知，该反应是气体体积减小的反应，反应的ΔS<0，A正确；尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收，可以增大反应物的接触面积，有利于尾气中NOx被充分吸收，B正确；由得失电子守恒可知，石灰乳与一氧化氮、二氧化氮反应的化学方程式为NO2＋NO＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，反应中一氧化氮过量，会导致排放气体中一氧化氮含量升高，Ca(NO3)2含量不会升高，C错误；亚硝酸钙在酸性溶液中会发生歧化反应生成硝酸钙、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O，D正确。 15．下列实验操作和现象、实验结论均正确的是( ) 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀 H2CO3的酸性比H2SiO3强 B 将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，充分振荡，有白色沉淀产生 非金属性：Cl＞Si C 将二氧化硅分别与氢氟酸溶液和氢氧化钠溶液反应，前者生成气体，后者二氧化硅溶解 二氧化硅为两性氧化物 D 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X一定具有强氧化性 【答案】A 【解析】 HCl不是Cl元素的最高价含氧酸，不能依据酸性：HCl＞H2SiO3得出非金属性：Cl＞Si的结论，B错误；SiO2为酸性氧化物，不是两性氧化物，C错误；气体X是NH3时，也会出现白色沉淀，故气体X不一定具有强氧化性，D错误。 二、非选择题（本题包括4小题，共55分） 16. （8分）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸的流程如图所示。 (1) 为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是 　。 (2) 已知：98%的浓硫酸的密度为1.84 g/mL，则该浓硫酸的物质的量浓度为　。 (3) 硫酸厂产生的尾气中含有少量SO2，如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是　 　。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1 mol 氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是　　mol。 【答案】（1）粉碎黄铁矿 （2分） （2）　18.4 mol/L （2分） （3）NaOH （2分） 2 （2分） 【解析】 (1) 粉碎黄铁矿，增大与空气接触面积，可以提高黄铁矿的燃烧效率。(2) 98%的浓硫酸的密度为1.84 g/mL，c(H2SO4)＝ mol/L＝18.4 mol/L。(3) ①过程Ⅰ中消耗NaOH，过程Ⅱ中生成NaOH，可以循环使用的物质是NaOH。②该流程的总反应为2SO2＋2Ca(OH)2＋O2===2CaSO4＋2H2O，消耗1 mol O2时，过程Ⅰ中吸收2 mol SO2。 17．（17分）ClO2是一种安全稳定、高效低毒的广谱型消毒剂，它易溶于水、难溶于有机溶剂，高浓度的ClO2气体易爆炸。常见制备ClO2的方法如下： Ⅰ. 利用NaClO2与纯净的Cl2反应可制得ClO2和NaCl，实验装置如图1所示(夹持装置略)。 ,图1) (1) 装置B中试剂为　 　。 (2) 装置E中所盛试剂是CCl4，其作用为　 　。 Ⅱ. 草酸(H2C2O4)、氯酸钾和适当浓度的硫酸溶液反应制取ClO2，反应中有CO2气体生成。 (3) 该方法制备ClO2的优点是　 　。 Ⅲ. 以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，再用水吸收获得ClO2溶液。在ClO2的制备和吸收过程中均需要控制适宜的温度，如图2所示为温度对ClO2纯度、吸收率的影响。 图2 (4) 已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO氧化成SO，写出该法制备ClO2的离子方程式：　 　，由图可知，反应时采取的适宜措施是　 　。 (5) 某校化学学习小组拟以“×100%”作为衡量ClO2产率的指标。取NaClO3样品质量6.000 g，通过反应和吸收可得400.00 mL ClO2溶液，取出20.00 mL，加入37.00 mL 0.500 0 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应，过量Fe2＋再用0.050 0 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL。反应原理如下(未配平)： H＋＋ClO2＋Fe2＋——Cl－＋Fe3＋＋H2O H＋＋Fe2＋＋Cr2O——Cr3＋＋Fe3＋＋H2O 试计算ClO2的产率(O—16，Cl—35.5，写出计算过程)。 【答案】 (1)饱和食盐水 （2分） (2)除去ClO2中的未反应的Cl2 （2分） (3)生成的CO2起稀释ClO2的作用，防止高浓度的ClO2爆炸，提高生产、储存和运输的安全性 （3分） (4)15ClO＋FeS2＋14H＋===15ClO2↑＋Fe3＋＋7H2O＋2SO （3分） 30 ℃水浴加热 （2分） (5)20．00 mL ClO2溶液中，6Fe2＋～ Cr2O n过量(Fe2＋)＝6n(Cr2O)＝6×0.050 0 mol/L ×20.00×10－3 L＝6.000×10－3 mol n总(Fe2＋)＝0.500 0 mol/L ×37.00×10－3 L＝0.018 5 mol 与ClO2反应的n(Fe2＋)＝0.018 50 mol －6.000×10－3 mol＝0.012 5 mol ClO2～ 5Fe2＋ n(ClO2)＝n(Fe2＋)＝×0.012 5 mol ＝0.002 5 mol 400．00 mL ClO2溶液中，n总(ClO2)＝0.002 5 mol×＝0.050 mol ClO2的产率＝×100%＝56.25% （5分） 18.（15分）研究去除水体中的NO污染是环境保护的重要课题。 (1) 一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中NO的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。 图1 图2 ①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含NO废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除NO的效率更高，原因是　 　。 ②实验测得反应相同时间，初始pH对NO去除率影响如图2所示。pH＜4.0时，pH越小，NO去除率越低的原因是　 　。 ③图1所示反应机理可描述为　 　。 (2) 以石墨为阳极、铁为阴极电解含NO废水可用于去除NO。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。 图3 ①0～1 min时，阴极发生的主要电极反应式为　　 。 ②若向废水中加入一定量的NaCl，则电解后废水中的NO几乎完全转化为N2，原因是　 　。 【答案】（1）①活性炭具有吸附性，能吸附NO；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率 （3分） ②pH低于4.0，纳米铁粉易与H＋反应放出H2，被还原的NO数目减少 （3分） ③Fe失去电子转化为Fe2＋，Fe2＋失去电子转化为Fe3＋或FeOOH，吸附于活性炭表面的NO得到电子转化为NH进入溶液(或离开活性炭表面) （3分） （2）①NO＋6H2O＋8e－===NH3＋9OH－ （3分） ②电解时，阳极产生Cl2，Cl2将溶液中的NH3氧化为N2 （3分） 19. （15分）(2023·灌云期中)选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油尾气排放中NOx的一项处理工艺。在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。SCR(选择性催化还原)工作原理： (1) 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式为　 　。 (2) 反应器中NH3还原NO2的化学方程式为　 　。 (3) “纳米零价铁－H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的NO。在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2＋催化H2O2分解产生HO·，HO·将NO氧化为NO的机理如图1所示，Y为　　。 图1 图2 ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为　　。 ③纳米零价铁的作用是　　。 ④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120 ℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是　 　。 (4) 当燃油中含硫量较高时，尾气中的SO2、O2会与喷入的氨水作用形成一种正盐，可使催化剂中毒，该盐在农业生产中常用作化学肥料，该正盐是　 (填化学式)。 【答案】(1) CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2 ↑ （2分） (2) 8NH3＋6NO27N2＋12H2O （2分） (3) Fe3＋或FeCl3 （2分） 2NO＋3H2O2===2HNO3＋2H2O （2分） 与HCl溶液反应产生Fe2＋ （2分） H2O2的分解速率随温度升高而加快，H2O2浓度减小，NO脱除率降低 （3分） (4) (NH4)2SO4　 （2分） 【解析】 (3) ①H2O2转化为HO·和OH－，O元素的化合价降低，故Fe元素的化合价升高，Y为Fe3＋或FeCl3。(4) SO2、O2和氨水发生氧化还原反应生成正盐(NH4)2SO4。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$