题目内容

17．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+6NOx $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$（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2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
②装置C的作用是使NH3和NO混合均匀并控制气体流速．
③装置F的作用是吸收末反应的NH3防止污染空气．
（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当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是A（填字母）．
A．1.3       B．1.6      C．1.8
②将1mol NOx  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变化关系如图所示：

图中线段a表示NO2-离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收，则需要Na2CO3溶液至少250g．
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L（标准状况）CO2（全部逸出）时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为1.875．
（3）氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．

分析 （1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水；
②装置C中的浓氨水可以使气体均匀混合，可以控制气体流速；
③装置F中的浓硫酸吸收未反应的氨气；
（2）①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n（NO2）≥n（NO）；
②利用极限法和守恒法来分析解答；
③利用差量法计算NO、NO2的物质的量，再根据平均摩尔质量法计算x值；
（3）氮氧化物有毒，对环境有污染．

解答 解：（1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②装置C中的浓氨水可以使气体均匀混合，可以控制气体流速，装置C的作用是使NH3和NO混合均匀并控制气体流速，
故答案为：使NH3和NO混合均匀并控制气体流速；
③装置F中的浓硫酸吸收未反应的氨气，防止多余的氨气排放到空气中污染大气，
故答案为：吸收末反应的NH3防止污染空气；
（2）①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n（NO2）≥n（NO），当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，x最小值为$\frac{2+1}{2}$=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，所以x的值不可能是1.3，
故答案为：A；
②用极限法：若x=1.5气体应为NO和NO2混合物，物质的量比为1：1，按Ⅰ式反应，没有NO3-，线a应该表示NO2-；
用守恒法：反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1：1，所以1mol NOx被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol，质量为53g，计算得碳酸钠溶液的质量为250g，
故答案为：NO2-；250；
③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol，
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol，
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 质量增加
1mol△m=48g
amol 48ag
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 质量增加
1mol△m=32g
bmol                                                   32bg
a+b=1
48a+32b=44
解得a=0.75mol
b=0.25mol
n（NO2）=0.75mol×2+0.25mol=1.75mol
n（NO）=0.25mol
x=$\frac{0.25mol×1+1.75mol×2}{0.25mol+1.75mol}$=1.875，
故答案为：1.875；
（3）氮氧化物有毒，对环境有污染，用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染，
故答案为：将有毒气体转化为无毒物质，防止有毒气体的污染．

点评 本题以氮氧化物为载体考查了物质间的反应，明确物质的性质是解本题关键，难点是（2）题的计算，要结合方程式中各个物理量之间的关系式解答，会根据题给信息计算x值，难度中等．

练习册系列答案
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6．下列所述事实与化学（或离子）方程式不相符的是（　　）
A．能说明NH3结合H+能力比H2O强：NH3+H3O+=NH4++H2O
B．能说明氧化性H2O2＞Fe3+：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
C．能说明盐酸是强酸：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
D．能说明CH3COOH是弱电解质：CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
7．下列说法中，正确的是（　　）
A．H2SO4的摩尔质量是98g
B．1molO2的质量是32g
C．铁的摩尔质量等于铁原子的相对原子质量
D．1molNa+的质量是23g/mol
5．如表是50mL稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据：
实验
序号		碳酸钙
状态		c（HCl）
/mol•L-1		溶液温度/℃碳酸钙消失
时间/s
反应前反应后
1粒状0.52039400
2粉末0.5204060
3粒状0.62041280
4粒状0.82040200
5粉末0.8204030
6粒状1.02040120
7粒状1.0305040
8粒状1.2204090
9粒状1.2254540
分析上述数据，回答下列问题：
（1）本反应属于放热反应（填吸热或放热），实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值相近（约为20℃），推测其原因是反应掉碳酸钙的量相同，放出的热量相同．
（2）实验6和7表明，温度对反应速率有影响，温度越高反应速率
越快，能表明同一规律的实验还有8和9（填实验序号）．
（3）根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是其它条件一定，反应物浓度越大，反应速率越快．
（4）本实验中影响反应速率的其它因素还有反应物的接触面积，能表明这一规律的实验序号是1、2与4和5．
12．草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）呈淡黄色．某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究．
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假设一：全部是FeO
假设二：全部是四氧化三铁
假设三：
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【定性研究】请你完成表中内容．
实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论
取少量黑色固体，加入适量稀盐酸或稀硫酸，在溶液中加入硫氰化钾溶液溶液不变红色，则假设一成立，溶液变成红色，则假设一不成立
【定量研究】课题组在文献中查阅到，FeC2O4•2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，写出加热到400℃时，FeC2O4•2H2O晶体受热分解得到的固体产物的化学式为：FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑+2H2O．
2．白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），其中钨的化合价为（　　）
A．+3B．+4C．+6D．+7
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回答下列问题：
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6．双酚A是食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂，能导致人体内分泌失调，对儿童的健康危害更大．下列有关双酚A的叙述不正确的是（　　）
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