高考化学二轮复习三轮考前特训十五含答案.docVIP

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特训十五综合计算题

填空题

1.电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。

(1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

①写出电解时NO2发生反应的电极反应式：________。

②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H＋为________mol。

(2)某小组在右室装有10L0.2mol·L－1硝酸，用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。

①实验前，配制10L0.2mol·L－1硝酸溶液，需量取________mL的密度为1.4g·mL－1、质量分数为63%的浓硝酸。

②电解过程中，有部分NO转化为HNO2。实验结束时，测得右室溶液中含3molHNO3、0.1molHNO2，同时左室收集到标准状况下28LH2。计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气中不含氮氧化物，写出计算过程)。

解析(1)①从图中知，NOx气体在电解时会转化成HNO3，则NO2中N由＋4价升高至＋5价，失去e－，用H＋平衡电荷可写出电极反应式。②由电极反应式知，0.1molNO2生成0.1molNOeq\o\al(－,3)和0.2molH＋，由电荷守恒知，需要向左室流入0.1molH＋后才能维持右室中溶液为电中性。(2)①c(HNO3)＝eq\f(1000×1.4×63%,63)＝14(mol/L)，根据c1V1＝c2V2有，0.2mol·L－1×10L＝14mol·L－1×V2，得V2＝0.1429L＝142.9mL。②由N原子守恒有，最终生成的HNO3和HNO2中的总N原子数等于NO和NO2中所含N原子数与右室中原HNO3中N原子数，即n(HNO3)＋n(HNO2)＝n(NO)＋n(NO2)＋10×0.2①；电解过程中左、右两室中得失电子是守恒的，左侧为H＋得电子生成H2，右侧为NO2失电子生成HNO3，部分NO失电子生成HNO2，部分NO失电子生成HNO3，列式为：eq\f(28,22.4)×2＝1×n(NO2)＋1×n(HNO2)＋n(NO)－n(HNO2)]×3②，联列①②可求出NO和NO2的物质的量。

答案(1)①NO2－e－＋H2O===NOeq\o\al(－,3)＋2H＋②0.1

(2)①142.9

②根据原子守恒：

n(NO)＋n(NO2)＝3mol－0.2mol·L－1×10L＋0.1mol＝1.1mol

根据电子守恒：

0.1mol×1＋n(NO)－0.1mol]×3＋n(NO2)×1＝eq\f(28L,22.4L·mol－1)×2

解得：n(NO)＝0.8moln(NO2)＝0.3mol

V(NO)∶V(NO2)＝n(NO)∶n(NO2)＝0.8mol∶0.3mol＝8∶3

2.钍试剂滴定法测定烟气中SO3、SO2含量的装置如图所示。

吸收瓶

试剂

1

2

3

异丙醇

50mL6.8%

H2O2溶液

50mL6.8%

50mL6.8%

目的

吸收SO3

吸收SO2

吸收SO2

当通过1m3烟气时，将吸收瓶1中的吸收液转移至锥形瓶1中，加入1～3滴钍指示剂，以0.02500mol·L－1的Ba(ClO4)2标准液滴定至终点，消耗Ba(ClO4)2溶液20.00mL；将吸收瓶2、3中的吸收液转移至1000mL容量瓶中并定容，取50.00mL至锥形瓶2中，加入40mL异丙醇，加入1～3滴钍指示剂，以0.02500mol·L－1的Ba(ClO4)2标准液滴定至终点，消耗Ba(ClO4)2溶液30.00mL已知：Ba(ClO4)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HClO4]。

(1)将吸收瓶放入冰水箱中的目的是__________________________________。

(2)100g6.8%(质量分数)的H2O2溶液最多能吸收________L(标准状况)SO2。

(3)当溶液中SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀c(SOeq\o\al(2－,4))≤1.0×10－6mol·L－1]时，c(Ba2＋)≥________室温下，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10]。

(4)根据以上数据计算烟气中SO3、SO2的质量浓度ρ(mg·m－3)(请给出计算过程)。

解析(1)气体的溶解度随着温度的升高而减少，为使SO2、SO3被充分吸收，故需要在低温下进行。(2)H2O2氧化SO2的方程式为H2O2＋SO2===H2SO4，n(SO2)＝n(H2O2)＝eq\f(100g