Question

【題目】煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測(cè)其含量，選用如下采樣和檢測(cè)方法。回答下列問(wèn)題：

Ⅰ.采樣

采樣步驟：

①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性；

②加熱器將煙道氣加熱至140℃；

③打開(kāi)抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣；

④采集無(wú)塵、干燥的氣樣；

⑤關(guān)閉系統(tǒng)，停止采樣。

（1）A中裝有無(wú)堿玻璃棉，其作用是___________。

（2）C中填充的干燥劑是（填序號(hào)）___________。

a.堿石灰 b.無(wú)水CuSO4 c.P2O5

（3）用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與D（裝有堿液）相同，在虛線框中畫(huà)出該裝置的示意圖，標(biāo)明氣體的流向及試劑。__________

（4）采樣步驟②加熱煙道氣的目的是___________。

Ⅱ.NOx含量的測(cè)定

將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO3，加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液，加入v1mLc1mol·L1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（過(guò)量），充分反應(yīng)后，用c2mol·L1K2CrO7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+，終點(diǎn)時(shí)消耗v2 mL。

（5）NO被H2O2氧化為NO3的離子方程式是___________。

（6）滴定過(guò)程中發(fā)生下列反應(yīng)：

3Fe2++NO3+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O

Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

則氣樣中NOx折合成NO2的含量為_________mg·m3。

（7）判斷下列情況對(duì)NOx含量測(cè)定結(jié)果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）

若缺少采樣步驟③，會(huì)使測(cè)試結(jié)果___________。

若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果___________。

Answer 1

【答案】除塵 c 防止NOx溶于冷凝水 2NO+3H2O=2H++2NO3–+2H2O 偏低 偏高

【解析】

⑴A為過(guò)濾器，裝有無(wú)堿玻璃棉，其作用是主要是除粉塵。

⑵a. 堿石灰與NOx、空氣要發(fā)生反應(yīng)，因此不能干燥NOx；b. 無(wú)水CuSO4是檢驗(yàn)水，不能作干燥劑；c. P2O5是酸性干燥劑，能干燥NOx。

⑶用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與D(裝有堿液)相同，吸收裝置是長(zhǎng)進(jìn)短出。

⑷NOx會(huì)與冷凝水反應(yīng)。

⑸NO被H2O2氧化為NO3－，H2O2被還原為H2O。

⑹根據(jù)Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計(jì)算剩余n(Fe2+)，再計(jì)算消耗的n(Fe2+)，再根據(jù)3Fe2+～NO3－～ NO2得到n(NO2)，再計(jì)算氣樣中NOx折合成NO2的含量。

⑺若缺少采樣步驟③，NO不會(huì)被充分吸收，因此使得吸收的NOx減少；若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，則被理解為硝酸根消耗，即被理解為NOx消耗。

⑴A為過(guò)濾器，裝有無(wú)堿玻璃棉，其作用是主要是除粉塵；故答案為：除塵。

⑵a. 堿石灰與NOx、空氣要發(fā)生反應(yīng)，因此不能干燥NOx，故a不符合題意；b. 無(wú)水CuSO4是檢驗(yàn)水，不能作干燥劑，故b不符合題意；c. P2O5是酸性干燥劑，能干燥NOx，故c符合題意；綜上所述所，答案為：c。

⑶用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與D(裝有堿液)相同，吸收裝置是長(zhǎng)進(jìn)短出，因此裝置的示意圖為；故答案為：。

⑷NOx會(huì)與水反應(yīng)，因此采樣步驟②加熱煙道氣的目的是防止NOx溶于冷凝水；故答案為：防止NOx溶于冷凝水。

⑸NO被H2O2氧化為NO3－，H2O2被還原為H2O，其離子方程式是2NO + 3H2O2 = 2H++ 2NO3－ + 2H2O；故答案為：2NO + 3H2O2 = 2H++2NO3－+2H2O。

⑹根據(jù)Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O計(jì)算剩余n(Fe2+)=6× c2mol·L1×v2×103L = 6c2v2×103 mol，則消耗的n(Fe2+)= c1mol·L1×v1×103L 6c2v2×103 mol = (c1v1 6c2v2) ×103 mol，根據(jù)3Fe2+～NO3－～ NO2得到n(NO2) = n(Fe2+)×5=(c1v1 6c2v2)×103mol，則氣樣中NOx折合成NO2的含量為；故答案為：。

⑺若缺少采樣步驟③，NO不會(huì)被充分吸收，因此使得吸收的NOx減少，使測(cè)試結(jié)果偏低；若FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，則被理解為硝酸根消耗，即被理解為NOx消耗，會(huì)使測(cè)定結(jié)偏高；故答案為；偏低；偏高。