Question

20．氮氧化物（如NO₂、NO）进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾．因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理．
（1）用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物．反应的化学方程式：NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，产物NaNO₂．中N元素的化合价为+3；已知“HNO₂”读作“亚硝酸”，则NaN0₂的名称为亚硝酸钠．
（2）汽车尾气中含有NO和CO消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成N₂和CO₂，该反应的化学方程式为2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（3）氨气（NH₃）也可用来处理氮氧化物．例如，氨气与二氧化氮反应：8NH₃+6NO₂═7N₂+12H₂O．若某工厂排出废气中NO₂含量为0.5%（体积分数），则处理1.0×10³米³这种废气，需要多少千克氨气（假设此时N0₂气体的密度为2.0克/升，计算结果保留2位小数）？

Answer 1

分析 （1）首先要熟记常见元素（特别是不变价元素）与常见原子团的化合价以及化合价的规律原则，然后根据NaNO₂中Na的化合价是+1价，O的化合价是-2价，利用化合价的原则（在化合物中正、负化合价的代数和为零）列方程解出NaNO₂中N的化合价．
（2）一氧化氮和一氧化碳经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质，应生成氮气、二氧化碳；
（3）利用体积分数公式及密度公式可求出二氧化氮的质量，而后利用8NH₃+6NO₂═7N₂+12H₂0求出氨气的质量．

解答 解：（1）设NaNO₂中N化合价是x．NaNO₂中Na的化合价是+1价，O的化合价是-2价，利用化合物中各元素的化合价的代数和为零的原则得到方程
（+1）×1+x+（-2）×2=0
解得，x=+3
所以NaNO₂中N的化合价是+3价．
已知“HNO₂”读作“亚硝酸”，据盐化学式的读法，先读酸根再读金属元素．
故答案为：亚硝酸钠．
（2）一氧化氮和一氧化碳经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质，应生成氮气、二氧化碳，反应方程式为：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂
（3）二氧化氮的质量：M=ρV=2.0千克/米³×1×10³米³×0.5%=1×10⁴克=l0千克
设氨气的质量为x．
8NH₃+6NO₂═7N₂+12H₂0    
136  276
x    10kg
$\frac{136}{x}=\frac{276}{10Kg}$
x=4.93 kg
答：氨气的质量为4.93千克．
答案：
（1）+3；亚硝酸钠；
（2）2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（3）氨气的质量为4.93千克．

点评 本题考查了常见元素与常见原子团的化合价以及化合价的规律，这类题几乎是在所有类型化学试题中都会出现．同时本题加强了和物理知识的整合，考察学生利用化学方程式计算的能力．