《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

15.(2024·北京门头沟区一模)为吸收工业尾气中的NO和SO₂,设计如图流程,同时还能获得连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄,其结晶水合物又称保险粉)和NH₄NO₃产品。

下列说法不正确的是 （ ）
A.工业尾气中的NO和SO₂排放到大气中会形成酸雨
B.装置Ⅱ的作用是吸收NO
C.Ce⁴⁺从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用
D.装置Ⅳ中氧化1 L 2 mol·L⁻¹ NO₂⁻,至少需要标准状况下22.4 L O₂

答案： 装置Ⅰ中加入NaOH溶液吸收SO₂，装置Ⅱ中加入Ce⁴⁺，酸性条件下，NO和Ce⁴⁺发生氧化还原反应生成NO₃⁻、NO₂⁻，装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应Ce³⁺ - e⁻$\xlongequal{\;\;}$Ce⁴⁺，从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，阴极得到S₂O₄²⁻，装置Ⅳ中NO₂⁻被氧气氧化为NO₃⁻，NO₃⁻与氨生成硝酸铵。工业尾气中的NO可与氧气生成NO₂，NO₂与水反应得硝酸，形成硝酸型酸雨，SO₂与水反应得H₂SO₃，H₂SO₃被氧气氧化为硫酸，会形成硫酸型酸雨，故A正确;装置Ⅱ中加入Ce⁴⁺，酸性条件下，NO和Ce⁴⁺发生氧化还原反应生成NO₃⁻、NO₂⁻，故B正确;装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应Ce³⁺ - e⁻$\xlongequal{\;\;}$Ce⁴⁺，Ce⁴⁺从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，故C错误;装置Ⅳ中NO₂⁻被氧气氧化为NO₃⁻的离子方程式为2NO₂⁻ + O₂$\xlongequal{\;\;}$2NO₃⁻，1 L 2 mol·L⁻¹ NO₂⁻的物质的量为1 L×2 mol·L⁻¹ = 2 mol，其参与反应消耗1 mol O₂，在标准状况下的体积为22.4 L，故D正确。

二、非选择题:本题共4小题,共55分。

答案：

16.(13分)(2024·上海宝山区二模)大气污染物的主要成分是SO₂、NO₂、NO、CO及可吸入颗粒等,其主要来自燃煤、机动车尾气和工业废气,会导致雾霾、酸雨等。
(1)下列物质,能吸收SO₂同时得到化肥的是__________(填字母)。
(2)某工厂采用(NH₄)₂SO₃和NH₄HSO₃的混合溶液A吸收废气中的SO₂并制备(NH₄)₂SO₃·H₂O,过程如下图所示:
　　　　　　
①“吸收”过程中,溶液中(NH₄)₂SO₃和NH₄HSO₃的物质的量之比__________(填字母)。
A.变大
B.变小
C.不变
②“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式为______________________________。
(3)硫酸盐(含SO₄²⁻、HSO₄⁻)气溶胶是PM₂.₅的成分之一,PM₂.₅指的是空气中直径≤2.5 μm的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程如下图所示:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
下列说法正确的是__________(填字母)。
A.PM₂.₅的颗粒为胶体粒子
B.该过程中有硫氧键生成
C.硫酸盐气溶胶呈碱性
D.该过程中有H₂O参与
(4)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。
①“脱硫”时,控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO₂转化为SO₄²⁻,已知0.1 mol·L⁻¹ 100 mL NaClO溶液,可以恰好吸收0.01 mol SO₂。该反应的离子方程式为______________________________。
②“脱硝”时,在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl⁻和NO₃⁻,该过程应在避光条件下进行,其可能的原因是____________________________。
(5)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO₂和N₂,下列说法正确的是__________(填字母)。(Nₐ为阿伏加德罗常数的值)
A.生成1 mol CO₂转移电子的数目为4Nₐ
B.催化剂能提高CO的转化率
C.NO是氧化剂
D.CO₂是还原产物

答案：
(1) C
(2) ① B ②NH₄HSO₃ + NH₄HCO₃$\xlongequal{\;\;}$(NH₄)₂SO₃·H₂O↓ + CO₂↑
(3) BD
(4) ①H₂O + ClO⁻ + SO₂$\xlongequal{\;\;}$SO₄²⁻ + Cl⁻ + 2H⁺ ②避免HClO见光分解
(5)C
解析：
(1)SO₂为酸性氧化物，能与碱性溶液和碱性氧化物反应，氨水、碱石灰均可吸收SO₂，SO₂具有还原性，能被强氧化剂酸性KMnO₄溶液吸收，但只有被氨水吸收时可以得到亚硫酸铵，得到化肥，故选C。
(2)①吸收过程反应的化学方程式为SO₂ + H₂O + (NH₄)₂SO₃$\xlongequal{\;\;}$2NH₄HSO₃，随着吸收反应的进行，(NH₄)₂SO₃越来越少，NH₄HSO₃越来越多，溶液中(NH₄)₂SO₃和NH₄HSO₃的物质的量之比变小。②溶液B中发生反应的化学方程式是NH₄HSO₃ + NH₄HCO₃$\xlongequal{\;\;}$(NH₄)₂SO₃·H₂O↓ + CO₂↑。
(3)A项，PM₂.₅是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，而1 μm = 1 000 nm，胶体是指分散质粒子直径在1~100 nm的分散系，所以含2.5 μm颗粒物的空气不属于胶体，错误;B项，由题图可知，该过程中有硫氧键生成，正确;C项，硫酸盐(含SO₄²⁻、HSO₄⁻)气溶胶中含有HSO₄⁻，转化过程有H₂O参与，HSO₄⁻在水中电离生成H⁺、SO₄²⁻，因此硫酸盐气溶胶呈酸性，错误;D项，由题图可知，该过程有H₂O参与，正确。
(4)①SO₂和NaClO溶液发生氧化还原反应生成NaCl和Na₂SO₄，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为H₂O + ClO⁻ + SO₂$\xlongequal{\;\;}$SO₄²⁻ + Cl⁻ + 2H⁺。②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl⁻和NO₃⁻，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是避免HClO见光分解。
(5)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO₂和N₂，化学方程式为2NO + 2CO$\stackrel{催化剂}{=\!=\!=}$2CO₂ + N₂。A项，该反应中，碳元素由 + 2价上升到 + 4价，生成1 mol CO₂转移电子的数目为2Nₐ，错误;B项，催化剂不能提高CO的转化率，错误;C项，该反应中，氮元素化合价下降，NO是氧化剂，正确;D项，该反应中，碳元素由 + 2价上升到 + 4价，CO₂是氧化产物，D错误。