Question

汽車尾氣的主要成分為CO₂及CO、NO_X（NO和NO₂）的混合物，其中NO的體積分?jǐn)?shù)占95%以上）等．治理方法之一是在汽車排氣管上加裝“催化轉(zhuǎn)換器”，利用催化劑使CO和NO_X發(fā)生反應(yīng)大部分轉(zhuǎn)化為CO₂和N₂．某小組在實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置模汽車尾氣處理中CO和NO_X的反應(yīng)并測(cè)量反應(yīng)后混合氣體的組成．（已知HCOOHCO↑+H₂O）
試回答下列問(wèn)題：

（1）儀器的連接順序?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzhx/web/STSource/20131031223227954853759/SYS201310312232279548537007_ST/images2.png">
（2）E裝置的作用是______、______．
（3）寫出D中的NO_X與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式______

Answer 1

【答案】分析：（1）制取的一氧化碳和氮氧化物中都含有水蒸氣，影響測(cè)定結(jié)果，所以要先用濃硫酸除去水蒸氣，同時(shí)充分混合一氧化碳和氮氧化物，故選E；從E出來(lái)的氣體再通過(guò)D進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其生成氮?dú)夂投�氧化碳，D中未反應(yīng)的氮氧化物有毒，對(duì)環(huán)境造成污染，所以要進(jìn)行尾氣處理，所以D連接C，據(jù)此進(jìn)行排序；      
（2）濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑，E裝置還可以通過(guò)觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速；
（3）加熱催化劑條件下，氮氧化物和一氧化碳反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳，�?jù)此寫出反應(yīng)方程式；
（4）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（5）根據(jù)十字相乘法計(jì)算NO與氮?dú)夂鸵谎趸�碳混合物的物質(zhì)的量之比，相同條件下，CO 和 N₂混合物與NO的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，再結(jié)合混合氣體的體積計(jì)算NO的物質(zhì)的量；
（6）根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)及生成物的特點(diǎn)進(jìn)行分析解答．
解答：解：（1）制取的一氧化碳和氮氧化物中都含有水蒸氣，影響測(cè)定結(jié)果，所以要先用濃硫酸除去水蒸氣，同時(shí)充分混合一氧化碳和氮氧化物，故選E；從E出來(lái)的氣體再通過(guò)D進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其生成氮?dú)夂投�氧化碳，D中未反應(yīng)的氮氧化物有毒，對(duì)環(huán)境造成污染，所以要進(jìn)行尾氣處理，所以D連接C，所以各儀器的連接順序是，故答案為：
；           
（2）濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑，E裝置還可以通過(guò)觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速，防止流速過(guò)大而使反應(yīng)物不能較大程度的反應(yīng)，流速過(guò)小而反應(yīng)速率太慢，
故答案為：①干燥混合氣體，②通過(guò)觀察氣泡，調(diào)節(jié)氣體流速；
（3）加熱、催化劑條件下，氮氧化物和一氧化碳反應(yīng)生成氮?dú)夂投�氧化碳，反�?yīng)方程式為：2 NO_x+2x CO  N₂+2x CO₂，故答案為：2 NO_x+2x CO  N₂+2x CO₂；
（4）銅和稀硝酸反應(yīng)方程式為：，故答案為：；
（5）收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48L（其相對(duì)分子質(zhì)量為28.4＞28），說(shuō)明收集的氣體中含有NO，
根據(jù)知CO 和 N₂混合物與NO的物質(zhì)的量之比=1.6：0.4=4：1，相同條件下，CO 和 N₂混合物與NO的體積之比為4：1，所以NO的物質(zhì)的量==0.04mol，
故答案為：0.04mol；
（6）催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率不改變平衡的移動(dòng)，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能反應(yīng)完全，且生成物中含有碳元素，沒(méi)達(dá)到“零碳排放”的目的，對(duì)氣候的變化存在潛在的影響和危害，所以不正確，
故答案為：不正確，①該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能反應(yīng)完全．②沒(méi)達(dá)到“零碳排放”的目的，對(duì)氣候的變化存在潛在的影響和危害．
點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為載體考查了物質(zhì)的量的計(jì)算、儀器的連接，反應(yīng)方程式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，確定實(shí)驗(yàn)儀器的順序是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，根據(jù)每一步的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)確定實(shí)驗(yàn)儀器的連接順序，難度較大．