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），對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅．

（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

 

；
③有同學(xué)認(rèn)為去掉裝置A也可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�其理由�?!--BA-->

 

；
（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NO₃^-、NO₂^-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

分析：（1）①氯化銨固體和氫氧化鈣固體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成氨氣；
②氨氣是堿性氣體，可以用堿石灰來干燥；
③濃氨水具有揮發(fā)性，可以產(chǎn)生氨氣；
（2）①當(dāng)NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收時(shí)，則n（NO₂）≥n（NO），據(jù)此來回答；
②利用極限法和守恒法來解決問題即可．

解答：解：（1）①氯化銨固體和氫氧化鈣固體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成氨氣，所以裝置A的反應(yīng)是：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②氨氣是堿性氣體，可以用堿石灰來干燥，裝置D中堿石灰的作用是除去氣體中的水蒸氣，
故答案為：除去氣體中的水蒸氣；
③C裝置中濃氨水具有揮發(fā)性，可以產(chǎn)生氨氣，去掉裝置A也可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />故答案為：濃氨水具有揮發(fā)性，NO_x進(jìn)入裝置C中會帶出氨氣；
（2）①由方程式可知，NO單獨(dú)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(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：本題考查學(xué)生含氮化合物的性質(zhì)以及對環(huán)境的影響知識，注意知識的歸納和整理，難度不大．