Question

【題目】近幾年來關于氮污染的治理備受關注
（1）三效催化劑是最常見的汽車尾氣催化劑，能同時實現汽車尾氣中的CO，CxHy，NOx三種成分的凈化，其催化劑表面物質轉化的關系圖1所示，化合物X可借助傅里葉紅外光譜圖（如圖2所示）確定

①在圖示的轉化中，被還原的元索是 ， X的化學式為 ．
②氮元素在周期表中的位置是 ．
（2）SCR以技術可使NOx與NH3直接反應，實現無害轉化．當NO與NO2的物質的童之比為2：l時，寫出發生反應的化學方程式： ． 已知NOx與NH3的反應△H＜O，為提高氮氧化物的轉化率可采取的措施是 ． （任寫一條）．
（3）利用ClO2氧化氮氧化物反應過程如下：NO NO2 N2 ， 反應I的化學方程式是2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+2HCl，反應II的離子方程式是
（4）加入過量次氯酸鈉可使廢水中NH4+完全轉化為N2 ， 而本身被還原為NaCl．
①寫出次氯酸鈉的電子式 ．
②檢驗廢水中是否存在NH4+的方法是 ．
③若處理廢水產生了0.448L（標準狀況），則需消耗濃度為2molL﹣1的次氯酸鈉的體積為 mL．

Answer 1

【答案】
（1）N、O；Ba（NO3）2；第二周期ⅤA族
（2）16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；降溫
（3）2NO2+4SO32﹣=N2+4SO42﹣
（4）；向溶液里滴加濃NaOH溶液并加熱，如果有氣體放出且能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則溶液里含有NH4+；30
【解析】解：（1）①在圖1所示的轉化中N、O化合價降低為氧化劑被還原；由傅里葉紅外光譜圖（如圖2所示）確定化合物X含硝酸根，再結合圖一由鋇離子參與，所以X為Ba（NO3）2；
所以答案是：N、O；Ba（NO3）2；
②氮元素原子的核外電子排布是2、5，所以氮元素在周期表中的位置是：第二周期ⅤA族，所以答案是：第二周期ⅤA族；（2）因為NOx與NH3的直接反應，實現無害轉化，則生成氮氣和水，所以當NO與NO2的物質的量之比為2：1時，發生反應的化學方程式為16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O，促使化學平衡正向移動的因素就可以提高氮氧化物的轉化率，反應△H＜O，為提高氮氧化物的轉化率可采取的措施是：降溫，
所以答案是：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；降溫；（3）二氧化氮具有氧化性，亞硫酸鈉具有還原性，二者之間會發生氧化還原反應：2NO2+4SO32﹣=N2+4SO42﹣ ， 所以答案是：2NO2+4SO32﹣=N2+4SO42﹣；（4）①次氯酸鈉為離子化合物，電子式應為 ，所以答案是： ；
②檢驗銨根離子的方法為：向待測液里加入NaOH溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在液面上方，如果溶液變藍，則待測液中肯定含有NH4+ ，
所以答案是：向溶液里滴加濃NaOH溶液并加熱，如果有氣體放出且能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則溶液里含有NH4+ ．
③因為次氯酸鈉氧化廢水中NH4+ 完全轉化為N2 ， 而本身被還原為NaCl，根據得失電子守恒，離子方程式為2NH4++3ClO﹣=N2↑+3Cl﹣+2H++3H2O，
由2NH4++3ClO﹣=N2↑+3Cl﹣+2H++3H2O得，處理廢水產生了0.448L即0.02mol N2（標準狀況），則需消耗濃度為2molL﹣1的次氯酸鈉的體積為 ×1000ml=30ml，所以答案是：30．