Question

9．雾霾和光化学烟雾等大气污染严重影响了人们的生活和健康，治理污染气体（NO₂、NO、SO₂等）保护环境，有利于实现可持续发展．
（1）NO₂可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；在一定条件下，用氨气可以把NO₂、NO还原成无色无毒气体直接排放，则NO转化为无毒气体的方程式为6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O．
（2）实验室里，处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH溶液来吸收，其反应式为：2NO₂+2NaOH═NaNO₂+NaNO₃+H₂O，NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，现有标准状况下aLNO₂和bLNO的混合气恰好被100mLNaOH溶液完全吸收，则a、b应满足的关系为a≥b，NaOH溶液的物质的量浓度为$\frac{a+b}{2.24}$mol•L^-1（用含a、b的代数式表示）．
（3）硫酸工业生产中，处理SO₂尾气先用氨水吸收，然后再与硫酸反应，释放出SO₂循环利用，生成的硫酸铵做氮肥．氨水吸收SO₂时有关反应的离子方程式为2NH₃•H₂O+SO₂=2NH₄⁺+SO₃^2-+H₂O、H₂O+SO₃^2-+SO₂=2HSO₃^-．
（4）烟气中的SO₂经过下列转化可以得到化工产品A．

产品A的化学式为CaSO₄，上述转化过程中可循环使用的物质是氢氧化钠溶液．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮和水发生氧化还原反应生成硝酸和NO；氨气可以把NO₂、NO还原成无色无毒气体氮气；
（2）2NO₂+2NaOH═NaNO₂+NaNO₃+H₂O，NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，根据气体完全被吸收时，NO不能剩余即可；根据氮元素守恒以及钠元素守恒计算氢氧化钠的浓度；
（3）二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵，二氧化硫过量得到的是亚硫酸氢铵溶液；
（4）亚硫酸钙很容易被氧气氧化得到硫酸钙，据流程确定循环使用的物质．

解答 解：（1）二氧化氮和水发生氧化还原反应生成硝酸和NO，反应方程式为3NO₂+H₂O=NO+2HNO₃；氨气可以把NO₂、NO还原成无色无毒气体氮气，反应方程式为：6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O；
（2）2NO₂+2NaOH═NaNO₂+NaNO₃+H₂O，NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，根据第二个反应，a=b即可，根据第一个反应需要a大于b，所以a≥b，钠元素全部进入盐溶液，所以钠元素的物质的量就是氮元素的物质的量，NaOH溶液的物质的量浓度为=$\frac{\frac{a+b}{22.4}mol}{0.1L}$=$\frac{a+b}{2.24}$，故答案为：a≥b； $\frac{a+b}{2.24}$；
（3）二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵，离子方程式为：2NH₃•H₂O+SO₂=2NH₄⁺+SO₃^2-+H₂O；二氧化硫过量得到的是亚硫酸氢铵溶液，即NH₃•H₂O+SO₂=NH₄⁺+HSO₃^-，故答案为：2NH₃•H₂O+SO₂=2NH₄⁺+SO₃^2-+H₂O；H₂O+SO₃^2-+SO₂=2HSO₃^-；
（4）氢氧化钙和亚硫酸钠之间发生复分解反应得到亚硫酸钙和氢氧化钠，亚硫酸钙很容易被氧气氧化得到硫酸钙，氢氧化钠可以循环使用，故答案为：CaSO₄；氢氧化钠溶液．

点评 本题考查学生含氮化合物、含硫化合物的性质以及应用知识，注意知识的归纳和梳理是解题的关键，难度中等．