Question

【題目】工業生產中常常需要對混合氣體中的NOx含量進行測定，其中一種方法的操作如下：①將200L氣樣通入酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO，加水稀釋至100.00mL；②微微加熱，除去過量的H2O2；③量取20.00mL該溶液，加入20mL8.000×10-2mol·L-1FeSO4溶液（過量），充分反應；④用5.000×10-3mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+，終點時消耗20.00mL。

（1）能使氣樣中的NOx更好地被H2O2溶液氧化的操作是___。

（2）NO被H2O2氧化為NO3-的離子方程式是___。

（3）若缺少步驟②，對混合氣體中NOx含量的測定結果將___（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。

（4）滴定過程中發生下列反應（未配平）：

Fe2++NO+H+——NO↑+Fe3++H2O

Cr2O+Fe2++H+——Cr3++Fe3++H2O

則氣樣中NOx折合成NO2的含量為___mg·m-3。（保留4位有效數字）（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】將氣樣緩慢的通過H2O2溶液 2NO+3H2O2=2H++2NO+2H2O 偏大 383.3

【解析】

NO被H2O2氧化為NO，N元素的化合價升高，過氧化氫中O元素的化合價降低；加水稀釋硝酸至100.00 mL溶液時，需100mL容量瓶；滴定操作主要用到鐵架臺、酸式滴定管、錐形瓶等；由反應結合電子守恒可知存在Cr2O72-～6Fe2+～2NO3-，以此計算。

(1)氣體成分中的氮氧化物被H2O2溶液氧化成為NO-進行測定，后續的測定圍繞溶液成分展開，氣體中的氮氧化物需要被完全吸收測定才更加準確，可以將氣樣緩慢的通過H2O2溶液，從而增大接觸的時間，故答案為：將氣樣緩慢的通過H2O2溶液；

(2)配平過程中注意溶液是酸性環境，用H+配平，離子方程式為：2NO+3H2O2=2H++2NO+2H2O，故答案為：2NO+3H2O2=2H++2NO+2H2O；

(3)若缺少步驟②，過量的H2O2就沒有除去，當加入FeSO4標準溶液時，過量的H2O2也氧化了一部分Fe2+，使加入的K2Cr2O7標準溶液偏少，測定結果偏大，故答案為：偏大；

(4)計算過程如下：

實驗過程中消耗的n(Cr2O72-)=5.000×10-3mol/L×20.00mL×10-3L/mL=1.000×10-4mol，由滴定時的反應Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，則n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.000×10-4mol=6.000×10-4mol，與NO3-反應的Fe2+的物質的量：n(Fe2+)=8.000×10-2mol/L×20.00mL×10-3L/mL-6.000×10-4mol=1.000×10-3mol，氣樣中NOx的物質的量：n(NOx)=n(NO2)=n(NO3–)=，氣樣中NOx折合成NO2的質量=m(NO2)==76.66mg，氣樣中NOx折合成NO2的含量==383.3mg·m-3，故答案為：383.3。