Question

【题目】工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx（假设仅为NO和NO2的混合物），影响生态环境。

Ⅰ．氮氧化物NOx 对环境主要影响有两点____、____。

Ⅱ．工业上可用氨催化吸收法处理NOx ，反应原理为：NH3 + NOxN2 + H2O

某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：

（1）装置A中发生反应的化学方程式为________。

（2）装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是______。装置F的作用是_______。

（3）反应6 NO2＋8 NH37 N2＋12 H2O可用于处理NO2。当转移3.6 mol电子时，消耗NO2的物质的量为_______mol。

Ⅲ．工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx ：

NO + NO2 + 2NaOH= 2NaNO2 + H2O （I）

2NO2 + 2NaOH =NaNO2 + NaNO3 + H2O （II）

（1）当NOx被NaOH溶液完全吸收时，转化为盐。x的值可能是_____（填字母）。

A．1.0 B．1.3 C．1.5 D．2.0

（2）2240 mL（标准状况）NO 和NO2的混合气体溶于200 mL NaOH溶液中，恰好完全反应，并无气体放出，则NaOH溶液物质的量浓度是__________。

Ⅳ．除能防止有毒气体的污染外，NaOH溶液吸收法还具有的优点是_____，其缺点是_____。

Answer 1

【答案】酸雨 光化学烟雾 2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 混合气体 尾气吸收 0.9 CD 0.5 mol/L 得到化工产品；操作简单 若NO过量，则不能被全部吸收

【解析】

Ⅰ．酸雨是指PH＜5.6的雨水，氮氧化物NOx可形成硝酸型酸雨；光化学污染是氮的氧化物和有机烃类在光作用下的一系列复杂变化，光化学污染与氮的氧化物有关；

Ⅱ．A装置：制取氨气，B装置：制取一氧化氮，C装置：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用使氨气和一氧化氮混合均匀，c中挥发的氨气含有水蒸气，进入E加热前应进行干燥，D装置：干燥混合气体，E装置：NH3+NOx N2+H2O，F装置：用浓硫酸吸收尾气氨气；

（1）氯化铵固体和氢氧化钙固体在加热的条件下发生反应生成氨气；

（2）混合气体通过浓氨水能进行气体均匀混合，同时通过逸出气泡数量监测反应的速率；F装置：用浓硫酸吸收尾气氨气；

（3）由方程式可知，反应中NH3→N2氮元素化合价由-3价升高为0价，每转移24mol电子消耗NO2的物质的量为6mol，据此计算转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量；

Ⅲ．（1）根据反应：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O，混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，应满足n（NO2）≥n（NO）即可；

（2）反应产物NaNO2、NaNO3，根据Na和N原子守恒，n（NaOH）==0.1mol，带入c=计算浓度；

Ⅳ．氮氧化物有毒，对环境有污染，与氨催化吸收法比较，操作简便，产物为盐，可回收作氮肥，缺点是消耗碱，不经济，且若NO过量，则不能被全部吸收。

Ⅰ．氮氧化物NOx可形成硝酸型酸雨，光化学烟雾是城市大气中的碳氢化合物（HC）和氮氧化合物（NOx）在阳光紫外线的作用下发生的一系列链式大气化学反应生成以臭氧（O3）为代表的刺激性二次污染物，氮氧化物NOx，可形成光化学烟雾；

答案为：酸雨；光化学烟雾；

Ⅱ．（1）氯化铵固体和氢氧化钙固体在加热的条件下发生反应生成氨气，所以装置A的反应是：2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O ；

答案为2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 。

（2）装置C：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用使氨气和一氧化氮混合均匀；装置F作用：用浓硫酸吸收尾气氨气；

答案为使氨气和一氧化氮混合均匀；吸收尾气。

（3）由方程式可知，反应中NH3→N2氮元素化合价由-3价升高为0价，每转移24mol电子消耗NO2的物质的量为6mol，转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量为×6mol=0.9mol；

答案为0.9。

Ⅲ．（1）由方程式可知混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，应满足n（NO2）≥n（NO），即x≥1.5，所以CD符合；

答案为CD；

（2）反应产物NaNO2、NaNO3，根据Na和N原子守恒，n（NaOH）==0.1mol，NaOH溶液物质的量浓度c==0.5mol/L；

故答案为0.5mol/L；

Ⅳ．氮氧化物有毒，对环境有污染，用氢氧化钠吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染，操作简便，同时产物为盐，可回收作氮肥；缺点是消耗强碱，生成盐，不经济，且若NO过量，则不能被全部吸收；

答案为操作简便，产物为盐，可回收作氮肥；不经济，且若NO过量，不能被全部吸收。