1．目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，反应原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 是一种无色气体，不溶于水
B. $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 转化为 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 属于氮的固定
C. $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 在该过程中发生氧化反应
D. 该催化转化器的使用可以减少汽车尾气污染
答案：B
解析： $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 是一种无色且不溶于水的气体， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；氮的固定是将游离态的氮（即氮气）转化为含氮化合物，图中汽车尾气中的 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 在催化剂作用下反应生成 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ ，不属于氮的固定， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误； $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 在该过程中转化为 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ，碳元素的化合价由 $ +2 $ 价升至 $ +4 $ 价， $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 发生氧化反应， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；催化转化器将有害的 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 转化为无害的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ ，有利于减少汽车尾气污染， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。
2．利用某分子筛作催化剂， $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}} $ 可脱除工厂废气中的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ，反应机理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 均是酸性氧化物
B. 反应①②中均有电子转移
C. 反应④每生成 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{N}}_{2}} $ ，有 $ {\rm 0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}^{+}} $ 生成
D. $ {\rm \mathrm{M}} $ 包含的物质可能为 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $
答案：D
解析： $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 和碱不反应，属于不成盐氧化物， $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 和碱反应生成两种盐和水，且该反应中有电子转移，所以 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 均不是酸性氧化物， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；反应①②中各元素化合价均未发生变化，所以反应①②中都没有电子转移， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；反应④为 $ {\rm [({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})({\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2})]^{+}\xlongequal{}{\mathrm{N}}_{2}↑+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}+{\mathrm{H}}^{+}} $ ，则反应④每生成 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{N}}_{2}} $ ，有 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}^{+}} $ 生成， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；反应③为 $ {\rm [ (\stackrel{-3}{\mathrm{N}}{\mathrm{H}}_{4})_{2} (\stackrel{+4}{\mathrm{N}}{\mathrm{O}}_{2} ){ ]}^{2+}+\stackrel{+2}{\mathrm{N}}\mathrm{O}\to [ (\stackrel{-3}{\mathrm{N}}{\mathrm{H}}_{4} ) (\mathrm{H}\stackrel{+3}{\mathrm{N}}{\mathrm{O}}_{2} ){ ]}^{+}+{\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{M}} $ ， $ {\rm \mathrm{N}} $ 元素的化合价可能发生的变化： $ -3 $ 价变为0价、 $ +4 $ 价变为 $ +3 $ 价、 $ +2 $ 价变为0价，则有可能生成氮气和水， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。
3．煤燃烧排放的烟气中含有 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{x}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ ，研究对烟气进行脱硝、脱硫有重要意义。
（1） 氮氧化物 $ {\rm ({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{x})} $ 引起的环境问题主要有 （写出一种即可）。
（2） “纳米零价铁 $ {\rm -{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ ”体系可将烟气中难溶的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 氧化为可溶的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 。在一定温度下，将 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 溶液和盐酸雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 氧化。
① $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 催化 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 分解产生 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{O}\cdot} $ ， $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{O}\cdot} $ 将 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 氧化为 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 的机理如图甲所示， $ {\rm \mathrm{Y}} $ 的化学式为 。
② 纳米零价铁的作用是 。
③ $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 的化学方程式为 。
④ $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 脱除率随温度的变化如图乙所示。温度高于 $ 120℃ $ 时， $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是 。
（3） 一种烟气喷淋吸收塔装置如图丙，该装置的优点是 ，
脱硝过程中每吸收标准状况下 $ {\rm 448\mathrm{m}\mathrm{L}\mathrm{N}\mathrm{O}} $ ，转移的电子数为 （设 $ {\rm {N}_{\mathrm{A}}} $ 为阿伏加德罗常数的值）。
（4） 工业上回收利用尾气中 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 的一种途径是 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}{\xrightarrow[ 步骤1]{氨水}}({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}{\xrightarrow[ 步骤2]{空气}}({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ；已知氧化率 $ =\dfrac{{指定反应物的起始浓度}-{指定反应物的末浓度}}{指定反应物的起始浓度}×100\% $ ，某实验小组在一定条件下向 $ {\rm 100\mathrm{m}\mathrm{L}a\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ 的 $ {\rm ({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液通入空气后（假设溶液体积仍为 $ {\rm 100\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ），测定溶液中 $ {\rm ({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 的氧化率 $ (\alpha ) $ 。他们取 $ {\rm 20.00\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 反应后的溶液于锥形瓶中，用 $ {\rm 0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}({\mathrm{H}}^{+})} $ 溶液测定，平均消耗 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}({\mathrm{H}}^{+})} $ 溶液的体积为 $ {\rm b\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ，则氧化率 $ \alpha = $ （写最简表达式）。
答案：（1） 硝酸型酸雨（或光化学烟雾，答案合理即可）
（2） ① $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ （或 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{3}} $ ）
② 与盐酸反应产生 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $
③ $ {\rm 2\mathrm{N}\mathrm{O}+3{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}\xlongequal{{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}}2{\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $
④ $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 分解， $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{O}\cdot} $ 减少，导致 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 脱除率降低（答出 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 分解即可）
（3） 增大气体与 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液的接触面积，加快脱硫、脱硝速率，提高效率； $ {\rm 0.06{N}_{\mathrm{A}}} $
（4） $ \dfrac{80a-b}{80a}×100\% $
解析：（1） 向大气中排放的氮氧化物 $ {\rm ({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{x})} $ 会引起雾霾、光化学烟雾、硝酸型酸雨等环境问题。
（2） ① $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 催化 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 分解产生 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{O}\cdot} $ ， $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{O}\cdot} $ 将 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 氧化为 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ ，则 $ {\rm \mathrm{X}} $ 为 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ （或 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ ）， $ {\rm \mathrm{Y}} $ 为 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ （或 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{3}} $ ）；
② 在该转化过程中，催化剂为 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ，则纳米零价铁的作用是与盐酸反应产生 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ；
③ $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 在 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 催化下反应生成 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 和水，则反应的化学方程式为 $ {\rm 2\mathrm{N}\mathrm{O}+3{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}\xlongequal{{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}}2{\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ；
④ 分析反应涉及物质的性质知， $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 受热分解，从而使 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{O}\cdot} $ 的量减少， $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 脱除率降低。
（3） 观察题图丙， $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 从上方淋入，而烟气从下方通入，故烟气喷淋吸收塔可增大气体与 $ {\rm \mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}} $ 溶液的接触面积，加快脱硫、脱硝速率；根据题图丙可知，脱硝时， $ {\rm \mathrm{N}} $ 由 $ +2 $ 价升至 $ +5 $ 价，故吸收标准状况下 $ {\rm 448\mathrm{m}\mathrm{L}(0.02\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l})\mathrm{N}\mathrm{O}} $ 气体时，转移的电子数为 $ {\rm 0.06{N}_{\mathrm{A}}} $ 。
（4） 用酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液滴定亚硫酸铵，亚硫酸根离子被高锰酸根离子氧化成硫酸根离子，高锰酸根离子被还原为 $ {\rm {\mathrm{M}\mathrm{n}}^{2+}} $ ，反应的离子方程式为 $ {\rm 6{\mathrm{H}}^{+}+5{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}^{2-}+2{\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}^{-}\xlongequal{}2{\mathrm{M}\mathrm{n}}^{2+}+5{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-}+3{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ，滴定过程中消耗高锰酸钾溶液的体积为 $ {\rm b\mathrm{m}\mathrm{L}} $ ，消耗高锰酸钾的物质的量为 $ 0.1b×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则反应后剩余的 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ 的物质的量为 $ 0.25b×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}^{2-}} $ 的物质的量浓度为 $ {\rm \dfrac{0.25b×{10}^{-3}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{20.00×{10}^{-3}\mathrm{L}}=0.0125b\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ，故亚硫酸铵的氧化率 $ {\rm =\dfrac{a\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}-0.0125b\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}{a\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}}×100\%=\dfrac{80a-b}{80a}×100\%} $ 。