题目内容
氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的性质特点,开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。
(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知:4NH3+6NO
5N2+6H2O,8NH3+6NO2
7N2+12H2O。同温同压下,3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比1∶1,写出该反应的化学方程式:________________。
②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是______。
(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气,反应原理与上述(2)类似,同时产生CO2。
①请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式:________。
②现有一定量的某工业废气,其中含有3.36 L NO2、1.12 L NO(已换算为标准状况,假设不含N2O4),恰好被200 mL碳酸钠溶液吸收,所得盐的物质的量分别为________、________,该碳酸钠溶液的物质的量浓度为____________mol·L-1。
答案 (1)1∶3
(2)①2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
②NaNO2
(3)①Na2CO3+2NO2===NaNO3+NaNO2+CO2
②NaNO3:0.05 mol NaNO2:0.15 mol 0.5 mol·L-1
解析 (1)设NO的体积为V(NO),NO2的体积为V(NO2),依据方程式知,处理NO需NH3:
V(NO),处理NO2需NH3:
V(NO2),则![]()
解得V(NO)=0.75 L
V(NO2)=2.25 L
V(NO)∶V(NO2)=1∶3。
(2)①生成两种钠盐,必然是NO2的歧化反应,依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。
②NO中氮的化合价为+2价,NO2中氮的化合物为+4价,二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐,依据电子守恒可知,钠盐中氮的化合价为+3,即为NaNO2。
(3)②n(NO2)=0.15 mol,n(NO)=0.05 mol
+
+
===
+CO2
则单独与Na2CO3反应的NO2为0.15 mol-0.05 mol=0.1 mol
+
===
+
+CO2
所以共生成NaNO3:0.05 mol,NaNO2:0.15 mol
c(Na2CO3)=
=0.5 mol·L-1。