Question

研究NO₂、SO₂、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義．
（1）I₂O₅可使H₂S、CO、HCl等氧化，常用于定量測定CO的含量．已知：
2I₂（s）+5O₂（g）=2I₂O₅（s）；△H=-75.56kJ?mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.0kJ?mol^-1
寫出CO（g）與I₂O₅（s）反應生成I₂（s）和CO₂（g）的熱化學方程式：

5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）；△H=-1377.22kJ/mol

．
（2）CO可制做燃料電池，以KOH溶液作電解質，向兩極分別充入CO和空氣，工作過程中，K+

無此空，請您刪除

移向

正

極（填“正”或“負”），正極反應方程式為：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

．
（3）新型氨法煙氣脫硫技術的化學原理是采用氨水吸收煙氣中的SO₂，再用一定量的磷酸與上述吸收產物反應．該技術的優點除了能回收利用SO₂外，還能得到一種復合肥料．
①該復合肥料可能的化學式為

（NH₄）₃PO₄、（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄

（寫出一種即可）．
②若氨水與SO₂恰好完全反應生成正鹽，則此時溶液呈

堿

性（填“酸”或“堿”）．
常溫下弱電解質的電離平衡常數如下：氨水 K_b=1.8×10^-5mol?L^-1
H₂SO₃ K_a1=1.3×10^-2mol?L^-1，K_a2=6.3×10^-8mol?L^-1
③向②中溶液中通入

SO₂

氣體可使溶液呈中性．（填“SO₂”或NH₃”）
此時溶液中

[NH + 4 ]

[SO 2- 3 ]

＞

2（填“＞”“＜”或“=”）
（4）NO_x可用強堿溶液吸產生硝酸鹽．在酸性條件下，FeSO₄溶液能將

NO

- 3

還原為NO，寫出該過程中產生NO反應的離子方程式

3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據蓋斯定律進行書寫；
（2）原電池電解質溶液中陽離子向正極移動；
氧氣發生還原反應，在正極通入，堿性條件下氧氣在正極放電生成氫氧根離子；
（3）①該復合肥含有N、P元素，為磷酸銨或磷酸一氫銨或磷酸二氫銨；
②氨水與SO₂恰好完全反應生成正鹽，則反應生成亞硫酸銨，根據電離平衡常數判斷離子的水解平衡常數，根據水解程度相對大小確定溶液的酸堿性；
③溶液呈堿性，溶液中應該加入酸性氣體使其變為中性，根據電荷守恒判斷；
④酸性條件下，亞鐵離子和硝酸根離子反應生成鐵離子、一氧化氮和水．

解答：解：（1）2 I₂（s）+5O₂（g）=2 I₂O₅（s）；△H=-75.56kJ?mol^-1①，
2CO（g）+O₂（g）=2 CO₂（g）；△H=-566.0kJ?mol^-1②，
將方程式②×

5

2

-①×

1

2

得5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）；△H=（-566.0kJ?mol^-1）×

5

2

-（-75.56kJ?mol^-1）×

1

2

=-1377.22kJ/mol，
所以其熱化學反應方程式為：5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）；△H=-1377.22kJ/mol，
故答案為：5CO（g）+I₂O₅（s）=5 CO₂（g）+I₂（s）；△H=-1377.22kJ/mol；
（2）原電池放電時，電解質溶液中鉀離子向正極移動，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，所以電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：正，O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（3）①該復合肥含有N、P元素，為磷酸銨或磷酸一氫銨或磷酸二氫銨，故答案為：（NH₄）₃PO₄、（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄；
②銨根離子的水解平衡常數K=

C(H+)．C(NH3．H2O)

C(NH4+)

=

KW

K(NH3．H2O)

，
亞硫酸根離子水解平衡常數K′=

C(OH-)．C(HSO3-)

C(SO32-)

=

KW

K(HSO3-)

，
一水合氨的電離平衡常數大于亞硫酸氫根離子的電離 平衡常數，所以銨根離子的水解平衡常數小于亞硫酸根離子水解平衡常數，則亞硫酸根離子水解程度大于銨根離子水解程度，所以溶液呈堿性，
故答案為：堿；
③溶液呈堿性，要使堿性溶液呈中性，可以加入酸性氣體，所以加入二氧化硫，溶液呈中性，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液中還含有亞硫酸氫根離子，帶負電荷，根據電荷守恒知，銨根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度的2倍，
故答案為：SO₂，＞；
④酸性條件下，亞鐵離子和硝酸根離子反應生成鐵離子、一氧化氮和水，離子反應方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

點評：本題涉及蓋斯定律、原電池原理、氧化還原反應、鹽類水解等知識點，難點是判斷亞硫酸鈉溶液的酸堿性，根據其水解平衡常數判斷，如何將水解平衡常數與弱電解質的電離平衡常數聯系是解（3）②的關鍵，難度較大．