Question

硝酸工业尾气中氮的氧化物（NO、NO₂）是大气污染物，可用基于下列反应的方法治理：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O   NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；
（1）若在标准状况下有NO、NO₂的混合物恰好与50mL 2.0mol?L^-1的NaOH溶液反应完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物质的量的比值为4：1，则在混合气体中NO气体的体积分数为

0.3

（2）设NO、NO₂的混合气体用NO_x表示，用碱液吸收，生成硝酸钠及亚硝酸钠再结晶分离．
①NO_x与NaOH溶液反应的化学方程式：

2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O

②若生产每吨硝酸钠的成本为0.16万元，生产每吨亚硝酸钠的成本为0.27万元．目前市场出售价：硝酸钠每吨0.18万元，亚硝酸钠每吨0.28万元．则每处理22.4×10⁹L（标准状况）含NO_x（x≥1.5）0.1%（体积分数）的尾气，求所得利润y（出售价减去成本价，单位：万元）与x的关系式．

Answer 1

分析：（1）NO、NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，利用反应的化学方程式解答；
（2）①NO_x与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠、硝酸钠与水，钠原子与氮原子物质的量之比为1：1，利用待定系数法配平书写方程式；
②根据方程式计算生成亚硝酸钠、硝酸钠的质量，进而计算利润．

解答：解：（1）NO、NO₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：
NO₂+NO+2NaOH→2NaNO₂+H₂O 
1   1          2
x   x          2x
2NO₂+2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O
 2            1    1
（y-x） 0.5（y-x） 0.5（y-x）
所以[2x+0.5（y-x）]：0.5（y-x）=4：1，故x：y=3：7，
则NO的体积分数为

3

3+7

=0.3，
故答案为：0.3；
（2）①NO_x与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠、硝酸钠与水，令NO_x、NaOH系数都为1，配平后方程式为2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O，
故答案为：2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O；
②2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O
    44.8L       85（2x-3）g      69（5-2x）g
22.4×10⁹L×0.1%  42.5（2x-3）×0.1%×10⁹g  34.5（5-2x）×0.1%×10⁹g
故y=

42.5(2x-3)×0.1%×109

106

×（0.18-0.16）+

34.5(5-2x)×0.1%×109

106

×（0.28-0.27）=1.01x-0.825
答：所得利润y与x的关系式为y=1.01x-0.825．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意根据方程式进行计算，计算量较大为易错题目．