Question

利用石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO₂）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO₂）₂，其部分工艺流程如下：

（1）一定条件下，NO与NO₂存在下列反应：NO（g）+NO₂（g）?N₂O₃（g），其平衡常数表达式为K=

 

．
（2）上述工艺中采用气-液逆流接触吸收（尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋），其目的是

 

；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是

 

（填化学式）．
（3）该工艺需控制NO　和NO₂　物质的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO₂）＞1　颐1，则会导致

 

；若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，则会导致

 

．
（4）生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca（NO₂）₂　会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为

 

．
（5）如果大气中氮的氧化物含量增加，不仅可造成硝酸型酸雨，臭氧层空洞，还会产生的环境危害是

 

（填一种危害即可）

Answer 1

考点：物质分离、提纯的实验方案设计

专题：实验设计题

分析：由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO₂）反应，生成Ca（NO₂）₂，过量的石灰乳以滤渣存在，碱性溶液中尾气处理较好．
（1）结合反应及在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值表示K；
（2）使尾气中NO、NO₂与石灰乳充分接触；滤渣的主要成分是Ca（OH）₂；
（3）若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，则一氧化氮过量，若＜1：1，则二氧化氮过量；
（4）根据质量守恒和电荷守恒定律书写；
（5）氮的氧化物会导致光化学烟雾的发生．

解答： 解：由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO₂）反应，生成Ca（NO₂）₂，过量的石灰乳以滤渣存在，
（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，NO（g）+NO₂（g）?N₂O₃（g），其平衡常数表达式为K=

c(N2O3)

c(NO)．c(NO2)

，故答案为：

c(N2O3)

c(NO)．c(NO2)

；
（2）使尾气中NO、NO₂与石灰乳充分接触，NO、NO₂被充分吸收；滤渣主要成分是Ca（OH）₂，故答案为：使尾气中NO、NO₂被充分吸收；Ca（OH）₂；
（3）若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高；若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，则二氧化氮过量，二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca（NO₃）₂，故答案为：排放气体中NO含量升高；产品中Ca（NO₃）₂含量升高；
（4）反应物是NO₂^-和H⁺，生成物是一氧化氮，硝酸根和水，反应的离子方程式为3NO₂^-+2H⁺=NO₃^-+2NO↑+H₂O，故答案为：3NO₂^-+2H⁺=NO₃^-+2NO↑+H₂O；
（5）如果大气中氮的氧化物含量增加，不仅可造成硝酸型酸雨，臭氧层空洞，还会产生的环境危害是光化学烟雾，故答案为：光化学烟雾．

点评：本题考查混合物分离提纯实验方案的设计，为高频考点，把握氮的氧化物的性质及发生的氧化还原反应等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注重化学与环境保护的联系，题目难度中等．