Question

综合处理“工业三废”，有利于保护环境，节约资源。

（1）为处理某工厂的工业废气（主要含N₂、SO₂、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如下流程：已知：

NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；

2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O。

①废渣的成分为_____________（填化学式）。

②通入空气不能过量，原因是______________________。

③吸收剂所吸收的气体主要是______________。

④处理含NH₄⁺废水时，发生反应的离子方程式为_____________________。

（2）某无色工业废水中可能含有NH₄⁺、Na⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-等离子中的几种离子。为确定其成分，设计如下实验：

a．取10 mL该废水于试管中，加入足量的Ba（NO₃）₂溶液和稀硝酸，充分反应后过滤得到0.04 mol白色沉淀，向滤液中加入AgNO₃溶液无沉淀产生。

b．另取10mL该废水于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体，最后沉淀完全溶解。沉淀和气体的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化关系如下图所示。（不考虑沉淀、气体的溶解和损失）

根据上述实验和图表数据：

①该废水中一定含有的离子有_______________（填离子符号）。

②实验室配制100mL所需浓度的NaOH溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要________________（填仪器名称）。

③图中a=_________。

Answer

（1）①及

②空气过量，部分N元素转化为NaNO3，NaNO2产率低

③CO④

（2）①NH4+、Na+、Al3+、SO42-

②100mL容量瓶、胶头滴管③60

【解析】

试题分析：（1）N2、SO2、NO、CO中能与石灰乳反应是只有SO2，生成亚硫酸钙沉淀，所以①废渣的成分为及剩余的；②空气过量，NO完全被氧化为NO2，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，产物中有NaNO3生成，降低NaNO2产率；③气体被氢氧化钠吸收后含有氮气和CO，吸收剂所吸收的气体主要是CO；④根据图示，处理含NH4+废水时生成氮气，发生反应的离子方程式为；（2）某无色工业废水中一定不含Cu2+；取10 mL该废水于试管中，加入足量的Ba（NO3）2溶液和稀硝酸，充分反应后过滤得到0.04 mol白色沉淀，向滤液中加入AgNO3溶液无沉淀产生，说明原溶液含有SO42- 0.04mol，一定不含Cl-；滴加NaOH溶液产生白色沉淀，最后沉淀完全溶解，说明一定含有Al3+，根据图像含有Al3+ 0.015mol；含有Al3+就一定不含CO32-。滴加NaOH溶液，当沉淀增加到一定量后开始产生气体，说明一定含有NH4+，根据图像含有铵根0.03mol；根据电荷守恒，一定含有Na+，且Na+的物质的量为 = 0.005mol。①该废水中一定含有的离子有NH4+、Na+、Al3+、SO42-；②实验室配制100mL所需浓度的NaOH溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要100mL容量瓶、胶头滴管；③根据图示，氢氧化钠溶液的浓度为，C=1.5mol/L，Al3+消耗氢氧化钠的物质的量0.015mol×4=0.06mol，NH4+消耗氢氧化钠0.03mol，图中a==60mL。

考点：本题考查离子反应。