1、填空题 2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部,该地区PM2.5严重超标。研究表明,PM2.5约60%来源于某些气体污染物在空气中转变而成的二次颗粒物。这些气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。因此,控制、治理PM2.5污染源成为环保的重要课题。
(1)研究表明,TiO2在紫外线照射下会使空气中的某些分子产生活性基团OH,如图所示,OH与NO2的反应为NO2+OH
HNO3。写出OH与NO反应的化学方程式:_____________,该反应中被氧化的元素是?。

(2)如图所示的电解装置能吸收和转化NO2、NO和SO2。阴极排出的溶液中含S2O42-离子,能吸收NOx气体,生成的SO32-可在阴极区再生。请将S2O42-吸收NO2的离子方程式配平,并标明电子转移的方向和数目。
____S2O42-+____NO2+____OH-
?SO32-+____N2+____

(3)已知上述电解装置阳极反应为:SO2-2e-+2H2O
SO42-+4H+,阴极生成的吸收液每吸收标准状况下7.84 L的气体,阳极区新生成质量分数为49%的硫酸100 g,则被吸收气体中NO2和NO的物质的量之比为?。
(4)PM2.5产生的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物的排放等。请你结合信息,给出降低PM2.5排放的对策(至少两条):? ______?。
参考答案:(本题共8分)(1)NO+3OH→HNO3+H2O (1分)? +2价的N(1分)
(2)
(3分)
(3)3∶4(2分)?(4)采用新能源、减少机动车有害尾气的排放(1分)
本题解析:(1)根据方程式NO2+OH→HNO3可知,活性基团OH具有强氧化性,所以OH具有能把NO氧化生成硝酸。根据原子守恒可知,反应中还应该有水生成,因此反应的化学方程式是NO+3OH→HNO3+H2O。在反应中NO中+2价的氮元素化合价升高到+5价,所以被氧化的元素是氮元素。
(2)根据方程式可知,S2O42-中S元素的化合价从+3价升高到+4价,失去1个电子。NO2中氮元素的化合价从+4价降低到0价,得到4个电子,所以根据电子得失守恒可知,氧化剂NO2与还原剂S2O42-中S2O42-的物质的量之比是1:2。根据原子守恒可知,反应中还应该有水生成,所以配平后的方程式应该是
。
(3)标准状况下7.84 L的气体的物质的量是7.84L÷22.4L/mol=0.35mol,设NO2和NO的物质的量分别是是x和y,则x+y=0.35mol。100 g 49%的硫酸中硫酸的质量是49g,物质的量是49g÷98g/mol=0.5mol,则根据方程式SO2-2e-+2H2O→SO42-+4H+可知,转移电子的物质的量是0.1mol,所以根据电子得失守恒可知,4x+2y=1mol,解得x=0.15mol、y=0.20mol,所以被吸收气体中NO2和NO的物质的量之比为3∶4。
(4)由于2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发性有机物的排放等,所以要降低PM2.5排放的对策应该是采用新能源、减少机动车有害尾气的排放。
本题难度:困难
2、填空题 (14分)用浓盐酸来制取氯气的化学方程式如下:2KMnO4 +16HCl ="2KCl" +2MnCl2 + 5Cl2↑+8H2O,其中被还原的元素是?,被氧化的元素是?,氧化剂是
?,还原剂是?,氧化产物是?,还原产物是?,假如有2.5 molCl2生成,则该反应中电子转移数目为___________________。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂。工业制高铁酸钠的方法有如下两种:
①湿法制备的主要反应方程式为:Fe(OH)3+ ClO—+ OH— → FeO42—+ Cl—+ H2O
②干法制备的主要反应方程式为: FeSO4+ Na2O2 → Na2FeO4+ Na2O+ Na2SO4 + O2↑
(均未配平)
下列有关说法不正确的是
A.高铁酸钠中铁显+6价
B.湿法制备的反应方程式中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
C.干法中每生成1 mol Na2FeO4转移4 mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质
参考答案:C
本题解析:根据化合物中正负价的代数和为0可知,铁的化合价是+(2×4-1×2)=+6价,A正确。反应①中氧化剂是ClO—,氯原子的化合价由+1价降低-1价,变化2个单位。还原剂是Fe(OH)3,铁的化合价由+3价升高到+6价,变化3个单位。根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,B正确。反应②氧化产物不止Na2FeO4,还有氧气,所以每生成1 mol Na2FeO4转移电子的物质的量大于4 mol,C是错误的。K2FeO4中铁的化合价是+6价的,具有氢氧化性,还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体具有吸附性,D正确。答案选C。
本题难度:一般
4、选择题 铬铁矿是铬和铁的氧化物形成的矿物,其化学成分可以表示为FeCr2O4。冶炼铬铁矿时发生的反应为
4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑。下列判断正确的是
[? ]
A.铬铁矿中铁的化合价为+3
B.氧化产物只有Fe2O3
C.反应前后Cr的化合价没有变化
D.生成1 mol Na2CrO4时,转移的电子为3.5 mol
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是
[? ]
A.NO2
B.NO
C.N2O
D.N2
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般