Question

硝酸工业尾气中氮的氧化物(NO、NO₂)是主要的大气污染物之一．可用以下方法进行治理，其主要原理可表示如下：

2NO₂＋2NaOHNaNO₃＋NaNO₂＋H₂O

NO₂＋NO＋2NaOH2NaNO₂＋H₂O

现有标准状况下a L　NO₂(其中占体积分数为20％的气体是N₂O₄)和b L　NO混合气体，恰好可被200 mL　NaOH溶液完全吸收．

(1)欲保证工业尾气全部被吸收，则a∶b的值应控制在________范围．

(2)NaOH溶液的物质的量浓度是________mol·L^－1．

(3)试讨论a、b的值与生成的NaNO₃和NaNO₂物质的量(设分别为n₁、n₂)的比值之间的关系，当产物全部为NaNO₂时，n₁＝________，n₂＝________；当产物中兼有NaNO₃和NaNO₂时，n₁＝________，n₂＝________．

(4)若在标准状况下有氮氧化物的混合物2.016 L恰好与50 mL　2.0 mol·L^－1的NaOH溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比值为4∶1，则在混合气体中N₂O₄和NO₂的体积比为________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)≥5∶6 　　(2)(1.2a＋b)/4.48 　　(3)0　(1.2a＋b)/22.4　(1.2a－b)/44.8　(1.2a＋3b)/44.8 　　(4)1∶5 　　解析：(1)分析两个化学方程式，用碱液吸收的NO2的体积不受限制，而NO的体积应小于或等于实际参加反应的NO2的体积，a L　NO2中含体积分数为20％的N2O4，N2O4与NO2之间存在平衡N2O42NO2，当NO2被吸收后，平衡向右移动直至完全解离，所以，实际可参与反应的NO2的体积是1.2a L，则1.2a≥b，a∶b≥5∶6． 　　(2)用NOx表示氮氧化物的平均组成，从两个化学方程式可知n(NaOH)＝n(NOx)，则＝0.2c，NaOH溶液的物质的量浓度为c＝． 　　(3)当产物全部为NaNO2时，只发生题中的后一个反应，n1＝0，n2＝； 　　 　　(4)因n(NOx)＝n(NaOH)＝0.050 L×2.0 mol·L－1＝0.10 mol，则当N2O4完全转化为NO2时，混合气的总体积应为0.10 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L，现在的体积是2.016 L，说明在混合气中V(N2O4)＝2.24 L－2.016 L＝0.224 L．又因n(NaNO2)∶n(NaNO3)＝4∶1，由化学方程式可推知n(NO)∶n(NO2)＝1.5∶3.5＝3∶7，则V(NO)＝2.24 L×＝0.672 L，V(NO2)＝2.24 L－0.672 L－2×0.224 L＝1.12 L．故混合气体中V(N2O4)∶V(NO2)＝0.224 L∶1.12 L＝1∶5．