Question

【题目】工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx（NO和NO2的混合物，假设不含N2O4），对生态环境和人类健康带来较大的威胁。

（1）工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理如下：4xNH3+6 NOx（2x + 3）N2 + 6xH2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：

①装置A中发生反应的化学方程式为_______。

②装置D中碱石灰的作用是______。

（2）工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。

已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。

NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 （I）

2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 （II）

①将1molNOx通入Na2CO3溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如下图所示，则图中线段a表示______离子随x值变化的关系；

②为了检测吸收液中NaNO2含量，某兴趣小组取100ml该吸收液，用0.005mol·L–1的高锰酸钾(酸性)溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液的体积为16.00mL。（已知：2MnO4–＋5NO2–＋6H+＝2Mn2+＋5NO3–＋3H2O）。则吸收液中NaNO2的物质的量浓度为多少？__________

Answer 1

【答案】2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑ + 2H2O 除去气体中含有的水蒸气 NO2– 0.002mol·L–1

【解析】

（1）①装置A中，NH4Cl 与Ca(OH)2发生复分解反应，生成CaCl2 、NH3、H2O。

②装置D中碱石灰的作用是干燥氨气。

（2）①当x=0.5时，气体的平均组成为NO1.5，此时NO、NO2按体积比为1:1混合，只发生反应（I），随着x的不断增大，NO2的含量不断增多，此时不仅发生反应（I），还发生反应（II）。只有发生反应（II）后，溶液中才生成NO3ˉ，由此可得出图中线段a表示的离子；

②设NaNO2的物质的量为x

=0.0002mol，再求c(NaNO2)。

（1）①装置A中，NH4Cl 与Ca(OH)2发生复分解反应，生成CaCl2 、NH3、H2O，反应的化学方程式为2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O。答案为：2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O；

②装置D中碱石灰的作用是干燥氨气(或除去气体中含有的水蒸气)。答案为：除去气体中含有的水蒸气；

（2）①当x=0.5时，气体的平均组成为NO1.5，此时NO、NO2按体积比为1:1混合，只发生反应（I），随着x的不断增大，NO2的含量不断增多，此时不仅发生反应（I），还发生反应（II）。只有发生反应（II）后，溶液中才生成NO3ˉ，由此可得出图中线段a表示的离子为NO2–；答案为：NO2–；

②设NaNO2的物质的量为x

=0.0002mol，再求c(NaNO2)==0.002mol·L–1。答案为：0.002mol·L–1。