Question

硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：
2NO₂+Na₂CO₃→NaNO₃+NaNO₂+CO₂↑   ①
NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂↑      ②
（1）NO和NO₂的混合气体的组成可表示为NO_x，该混合气体通入纯碱溶液完全吸收时，x值不可能为______（填编号）．
A.1.2          B.1.5       C.1.6       D.1.9
（2）根据反应②，每产生22.4L（标准状况下）CO₂，吸收液质量将增加______g．
（3）在标准状况下，将含a L NO₂和b L NO混合气体通入625g质量分数为21.2%的纯碱溶液中，恰好完全被吸收，且吸收液质量增加44g．
计算：Ⅰ．a=______L，b=______L．
Ⅱ．反应②中生成NaNO₂的质量为______g．
（4）在标准状况下，将5.6L含NO、NO₂和N₂O₄的混合气体及2.8L O₂同时通入100mL，1.5mol/L Na₂CO₃溶液中恰好完全反应，并生成NaNO₃和CO₂，则混合气体中，N₂O₄与NO₂的体积比为______．

Answer 1

（1）由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO₂混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO₂）：n（NO）≥1，当n（NO₂）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为

2+1

2

=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，故选A；
（2）由方程式：NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂↑△m=32g，即每产生22.4L（1mol）CO₂，吸收液质量将增加32g，故答案为：32；
（3）①Na₂CO₃全部反应完的，CO₃^2-全部生成CO₂溢出溶液中．放出的CO₂的质量=625×21.2%÷106×44=55g
所以m（NO₂+NO）-55=44，m（NO₂+NO）=99g．最后溶液中Na：N=1：1．
列方程：
46a+30b=99×22.4
a+b=625×21.2%÷106×2
解得a=33.6L b=22.4L
故答案为：a=33.6L；b=22.4L；
②可知反应2生成的 m（NaNO₂）=69×2=138g
故答案为：138；
（4）已知混合气体为0.25mol，氧气0.125，若混合气体全为NO则根据2NO+O₂=2NO₂，说明氧气过量，NO先和O₂反应，则和Na₂CO₃反应的就是NO₂和N₂O₄，又因为恰好完全反应，并生成NaNO₃和CO₂，说明剩余的O₂和NaNO₂也恰好完全反应，又因为Na₂CO₃有0.15mol生成的NaNO₃和NaNO₂又是一比一，所以剩余的氧气为0.075mol，则0.125-0.075=0.11mol，即和NO反应的氧气为0.11mol，则NO为0.22mol，NO₂和N₂O₄的混合气体的物质的量为0.25-0.22=0.03mol，设NO₂为Xmol，N₂O₄为0.03-X
再根据2NO₂+Na₂CO₃→NaNO₃+NaNO₂+CO₂↑ （1）
N₂O₄（一个N₂O₄相当于2个NO₂）+Na₂CO₃→NaNO₃+NaNO₂+CO₂↑ （2）
算出（1）中的Na₂CO₃为

x

2

mol，（2）中的Na₂CO₃为0.03-X

x

2

+0.03-X=0.15 解出X=0.02
即NO₂为0.02mol，所以N₂O₄为0.01mol
则NO₂和N₂O₄的体积比为0.01：0.02 即1：2，故答案为：1：2．