V2O5﹣WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO-优题课

题文

$V_{2} O_{5} ﹣ W O_{3} / T i O_{2}$ 催化剂能催化 $N H_{3}$ 脱除烟气中的 $N O$ ，反应为 $4 N H_{3} （ g ） + O_{2} （ g ） + 4 N O （ g ） ═ 4 N_{2} （ g ） + 6 H_{2} O （ g ） Δ H ＝ ﹣ 1632.4 k J • m o l^{﹣ 1}$ 。

（1）催化剂的制备。将预先制备的一定量的 $W O_{3} / T i O_{2}$ 粉末置于 $80 ℃$ 的水中，在搅拌下加入一定量的 $N H_{4} V O_{3}$ 溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状 $V_{2} O_{5} ﹣ W O_{3} / T i O_{2}$ 催化剂。在水溶液中 $V {O_{3}}^{-}$ 水解为 $H_{3} V O_{4}$ 沉淀的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；反应选用 $N H_{4} V O_{3}$ 溶液而不选用 $N a V O_{3}$ 溶液的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）催化剂的应用。将一定物质的量浓度的 $N O 、 O_{2} 、 N H_{3}$ （其余为 $N_{2}$ ）气体匀速通过装有 $V_{2} O_{5} ﹣ W O_{3} / T i O_{2}$ 催化剂的反应器，测得 $N O$ 的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在 $320 ～ 360 ℃$ 范围内， $N O$ 转化率随温度变化不明显的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；反应温度高于 $380 ℃$ ， $N O$ 转化率下降，除因为进入反应器的 $N O$ 被还原的量减少外，还有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（用化学方程式表示）。

（3）废催化剂的回收。回收 $V_{2} O_{5} ﹣ W O_{3} / T i O_{2}$ 废催化剂并制备 $N H_{4} V O_{3}$ 的过程可表示为

①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有 $H_{4} V_{4} O_{12}$ 。已知 $H_{4} V_{4} O_{12}$ 具有八元环结构，其结构式可表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③向 $p H ＝ 8$ 的 $N a V O_{3}$ 溶液中加入过量的 $N H_{4} C l$ 溶液，生成 $N H_{4} V O_{3}$ 沉淀。已知： $K_{s p} （ N H_{4} V O_{3} ）＝ 1.7 \times 10^{﹣ 3}$ ，加过量 $N H_{4} C l$ 溶液的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

科目化学题型实验题难度中等

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(10分)某课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究。请根据题目要求回答下列问题：
(1) 写出用铜与稀硝酸反应制取一氧化氮的离子方程式: ________________
(2)查阅资料得知：。实验室有如图所示的装置.则制取一氧化碳可选用的装置为________________(填字母）。

(3)汽车尾气是当前城市大气污染的主要来源之一.汽车尾气中的主要污染物为一氧化碳和氮氧化物。汽车尾气催化转化装置可将这些有害气体转化为无害物质。该小组设计了如图所示的装置(部分夹持装置已略去）.在实验室模拟汽车尾气处理的过程。

①实验前关闭K₂，打开K₁从K₁处先通氮气排净装置中的空气，其目的是________
②装置III内发生反应的化学方程式为________
③实验过程中，装置V内可观察到的现象是________________
④实验结束后，关闭K₁，停止加热，打开K₂，通入适量空气后，装置IV中可观察到有红棕色气体生成.该气体是________________(填化学式）。

(8分)现有A、B、C、D、E五种钠盐，它们分别是中的某一种。为验证各种物质的具体成分.将固体样品分别配成溶液后进行实验(整个实验不允许使用其他试剂)。
(1)某同学进行了如下实验.请完成实验内容。

(2)写出B、C两种溶液混合时反应的离子方程式：________________________

我市某化工厂排放的尾气中除含CO₂外，还可能含有CO等气体。为确认CO气体是否存在，实验小组利用下列装置进行了检验，请回答下列问题：

氢氧化钠溶液澄清石灰水
A B C
（1）在实验时，上述装置的连接顺序是：A → B →C→B。其中A装置的作用是，第一次B装置的作用为。
（2）若CO气体存在，则装置C中实验现象为，
反应的化学方程式为
（3）从环境保护的角度考虑，你认为该实验的设计该如何改进?请写出一种改进方法:
。

根据下列实验装置图回答(装置用代号表示)：

(1)写出编号为①的仪器名称____。
(2)实验室加热高锰酸钾制氧气时，应选用的发生装置是____；实验室制二氧化碳时，应选用的发生装置是____；检验二氧化碳气体可选用D装置，其装置中盛放的试剂一般是____。
(3)实验室加热高锰酸钾制取氧气有以下主要操作步骤：①加热②把药品装入试管后固定在铁架台上③检查装置的气密性④熄灭酒精灯⑤用排水法收集气体⑥从水槽中取出导管。正确的操作顺序是(写序号)____。

(14分)某氯化铁样品含有少量FeCl₂杂质。现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下步骤进行：

　请根据上面流程，回答以下问题：
(1)操作I 所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还必须有(填自选仪器名称)，操作II 必须用到的仪器是(从以下选项中选择，填编号)。

C．25mL碱式滴定管

D．25mL酸式滴定管

(2)加入试剂①和②后发生反应的离子反应方程式为：
(3)将沉淀物加热，并置于干燥器中冷却至室温，用天平称量其质量为b₁g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂g，若b₁－b₂="0.3" g，则接下来还应进行的操作是____________。
(4) 若坩埚质量是W₁g，坩埚与加热后固体总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数是：。
(5) 有同学认为：上述流程中若不加入氯水，其它步骤不变，仍可达到目的。他的理由是：
(用化学方程式表示)

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