Question

【題目】工業生產硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx（NO和NO2的混合物，假設不含N2O4），對生態環境和人類健康帶來較大的威脅。

（1）工業上可用氨催化吸收法處理NOx，反應原理如下：4xNH3+6 NOx（2x + 3）N2 + 6xH2O某化學興趣小組模擬該處理過程的實驗裝置如下：

①裝置A中發生反應的化學方程式為_______。

②裝置D中堿石灰的作用是______。

（2）工業上也常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx。

已知：NO不能與Na2CO3溶液反應。

NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 （I）

2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 （II）

①將1molNOx通入Na2CO3溶液中，被完全吸收時，溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ兩種離子的物質的量隨x變化關系如下圖所示，則圖中線段a表示______離子隨x值變化的關系；

②為了檢測吸收液中NaNO2含量，某興趣小組取100ml該吸收液，用0.005mol·L–1的高錳酸鉀(酸性)溶液滴定，消耗高錳酸鉀溶液的體積為16.00mL。（已知：2MnO4–＋5NO2–＋6H+＝2Mn2+＋5NO3–＋3H2O）。則吸收液中NaNO2的物質的量濃度為多少？__________

Answer 1

【答案】2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑ + 2H2O 除去氣體中含有的水蒸氣 NO2– 0.002mol·L–1

【解析】

（1）①裝置A中，NH4Cl 與Ca(OH)2發生復分解反應，生成CaCl2 、NH3、H2O。

②裝置D中堿石灰的作用是干燥氨氣。

（2）①當x=0.5時，氣體的平均組成為NO1.5，此時NO、NO2按體積比為1:1混合，只發生反應（I），隨著x的不斷增大，NO2的含量不斷增多，此時不僅發生反應（I），還發生反應（II）。只有發生反應（II）后，溶液中才生成NO3ˉ，由此可得出圖中線段a表示的離子；

②設NaNO2的物質的量為x

=0.0002mol，再求c(NaNO2)。

（1）①裝置A中，NH4Cl 與Ca(OH)2發生復分解反應，生成CaCl2 、NH3、H2O，反應的化學方程式為2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O。答案為：2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O；

②裝置D中堿石灰的作用是干燥氨氣(或除去氣體中含有的水蒸氣)。答案為：除去氣體中含有的水蒸氣；

（2）①當x=0.5時，氣體的平均組成為NO1.5，此時NO、NO2按體積比為1:1混合，只發生反應（I），隨著x的不斷增大，NO2的含量不斷增多，此時不僅發生反應（I），還發生反應（II）。只有發生反應（II）后，溶液中才生成NO3ˉ，由此可得出圖中線段a表示的離子為NO2–；答案為：NO2–；

②設NaNO2的物質的量為x

=0.0002mol，再求c(NaNO2)==0.002mol·L–1。答案為：0.002mol·L–1。