Question

工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NO_x（NO和NO₂的混合物，假設(shè)不含N₂O₄），對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來(lái)較大的威脅．
（1）工業(yè)上可用氨催化吸收法處理NO_x，反應(yīng)原理為：4xNH₃+6NO_x

催化劑  .

（2x+3）N₂+6xH₂O．某化學(xué)興趣小組模擬該處理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1（夾持裝置已略去）：

①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②裝置D中堿石灰的作用是

 

．
（2）工業(yè)上也常用Na₂CO₃溶液吸收法處理NO_x．已知：NO不能與Na₂CO₃溶液反應(yīng)，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+
CO₂；2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂．
①當(dāng)NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收時(shí)，x的值不可能是

 

（填字母）．
A．1.3  B．1.6   C．1.8
②將1mol NO_x通入Na₂CO₃溶液中，被完全吸收時(shí)，溶液中生成的NO^-₃、NO^-₂兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖2所示：圖中線段a表示

 

離子隨x值變化的關(guān)系；若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na₂CO₃溶液吸收，則需要Na₂CO₃溶液至少

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響

專題：氮族元素

分析：（1）①在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水；
②氨氣屬于堿性氣體，能用堿性物質(zhì)干燥；
（2）①當(dāng)NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收時(shí)，則n（NO₂）≥n（NO）；
②利用極限法和守恒法來(lái)分析解答．

解答： 解：（1）①在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②堿石灰能吸收水分而作干燥劑，氨氣屬于堿性氣體，所以能用堿石灰干燥，
故答案為：除去氣體中含有的水蒸氣；
（2）①當(dāng)NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收時(shí)，則n（NO₂）≥n（NO），當(dāng)n（NO₂）：n（NO）=1時(shí)x值最小，x最小值為

2+1

2

=1.5，因?yàn)榛煊蠳O，所以x最大值＜2，故x的取值范圍為1.5≤x＜2，所以x的值不可能是1.3，
故答案為：A；
②用極限法：若x=1.5氣體應(yīng)為NO和NO₂混合物，物質(zhì)的量比為1：1，按Ⅰ式反應(yīng)，沒(méi)有NO₃^-，線a應(yīng)該表示NO₂^-；
用守恒法：反應(yīng)生成的NaNO₃和NaNO₂中氮元素與鈉元素之比為1：1，所以1mol NO_x被完全吸收至少需碳酸鈉0.5mol，質(zhì)量為53g，計(jì)算得碳酸鈉溶液的質(zhì)量為250g，
故答案為：NO₂^-；250．

點(diǎn)評(píng)：本題以氮氧化物為載體考查了物質(zhì)間的反應(yīng)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（2）題的計(jì)算，要結(jié)合方程式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系式解答，會(huì)根據(jù)題給信息計(jì)算x值，難度中等．