Question

硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學反應為：
2NO₂+Na₂CO₃→NaNO₃+NaNO₂+CO₂↑   ①
NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂↑      ②
（1）NO和NO₂的混合氣體的組成可表示為NO_x，該混合氣體通入純堿溶液完全吸收時，x值不可能為

A

（填編號）．
A.1.2          B.1.5       C.1.6       D.1.9
（2）根據(jù)反應②，每產(chǎn)生22.4L（標準狀況下）CO₂，吸收液質(zhì)量將增加

32

g．
（3）在標準狀況下，將含a L NO₂和b L NO混合氣體通入625g質(zhì)量分數(shù)為21.2%的純堿溶液中，恰好完全被吸收，且吸收液質(zhì)量增加44g．
計算：Ⅰ．a(chǎn)=

33.6

L，b=

22.4

L．
Ⅱ．反應②中生成NaNO₂的質(zhì)量為

138

g．
（4）在標準狀況下，將5.6L含NO、NO₂和N₂O₄的混合氣體及2.8L O₂同時通入100mL，1.5mol/L Na₂CO₃溶液中恰好完全反應，并生成NaNO₃和CO₂，則混合氣體中，N₂O₄與NO₂的體積比為

1：2

．

Answer 1

分析：解：（1）由方程式2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O和NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O可知，NO單獨不能被吸收，NO和NO₂混合氣體被NaOH溶液被完全吸收，滿足n（NO₂）：n（NO）≥1，當n（NO₂）：n（NO）=1時x值最小，計算x的最小值，因為混有NO，所以x最大值＜2，據(jù)此確定x取值范圍；
（2）根據(jù)化學方程式NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂↑運用差量法來解答；
（3）①發(fā)生反應2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+H₂O+CO₂ ，NO₂+NO+Na₂CO₃=2NaNO₂+H₂O+CO₂，根據(jù)NO₂和NO的質(zhì)量和與物質(zhì)的量和解題；
②根據(jù)反應2的方程式解題；
（4）已知混合氣體為0.25mol，氧氣0.125，若混合氣體全為NO則根據(jù)2NO+O₂=2NO₂，說明氧氣過量，NO先和O₂反應，則和Na₂CO₃反應的就是NO₂和N₂O₄，又因為恰好完全反應，并生成NaNO₃和CO₂，說明剩余的O₂和NaNO₂也恰好完全反應，又因為Na₂CO₃有0.15mol生成的NaNO₃和NaNO₂又是一比一，所以剩余的氧氣為0.075mol．

解答：解：（1）由方程式可知，NO單獨不能被吸收，NO和NO₂混合氣體被NaOH溶液被完全吸收，滿足n（NO₂）：n（NO）≥1，當n（NO₂）：n（NO）=1時x值最小，x最小值為

2+1

2

=1.5，因為混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范圍為1.5≤x＜2，故選A；
（2）由方程式：NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂↑△m=32g，即每產(chǎn)生22.4L（1mol）CO₂，吸收液質(zhì)量將增加32g，故答案為：32；
（3）①Na₂CO₃全部反應完的，CO₃^2-全部生成CO₂溢出溶液中．放出的CO₂的質(zhì)量=625×21.2%÷106×44=55g
所以m（NO₂+NO）-55=44，m（NO₂+NO）=99g．最后溶液中Na：N=1：1．
列方程：
46a+30b=99×22.4
a+b=625×21.2%÷106×2
解得a=33.6L b=22.4L
故答案為：a=33.6L；b=22.4L；
②可知反應2生成的 m（NaNO₂）=69×2=138g
故答案為：138；
（4）已知混合氣體為0.25mol，氧氣0.125，若混合氣體全為NO則根據(jù)2NO+O₂=2NO₂，說明氧氣過量，NO先和O₂反應，則和Na₂CO₃反應的就是NO₂和N₂O₄，又因為恰好完全反應，并生成NaNO₃和CO₂，說明剩余的O₂和NaNO₂也恰好完全反應，又因為Na₂CO₃有0.15mol生成的NaNO₃和NaNO₂又是一比一，所以剩余的氧氣為0.075mol，則0.125-0.075=0.11mol，即和NO反應的氧氣為0.11mol，則NO為0.22mol，NO₂和N₂O₄的混合氣體的物質(zhì)的量為0.25-0.22=0.03mol，設(shè)NO₂為Xmol，N₂O₄為0.03-X
再根據(jù)2NO₂+Na₂CO₃→NaNO₃+NaNO₂+CO₂↑ （1）
N₂O₄（一個N₂O₄相當于2個NO₂）+Na₂CO₃→NaNO₃+NaNO₂+CO₂↑ （2）
算出（1）中的Na₂CO₃為

x

2

mol，（2）中的Na₂CO₃為0.03-X

x

2

+0.03-X=0.15 解出X=0.02
即NO₂為0.02mol，所以N₂O₄為0.01mol
則NO₂和N₂O₄的體積比為0.01：0.02 即1：2，故答案為：1：2．

點評：本題考查有關(guān)混合物反應的計算，難度較大，理解反應原理是解題的關(guān)鍵．