Question

硝酸工業(yè)尾氣中氮的氧化物（NO、NO₂）是大氣污染物，可用基于下列反應(yīng)的方法治理：2NO₂+2NaOH→NaNO₃+NaNO₂+H₂O        NO+NO₂+2NaOH→2NaNO₂+H₂O；
（1）若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有NO、NO₂的混合物恰好與50mL 2.0mol?L^-1的NaOH溶液反應(yīng)完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物質(zhì)的量的比值為4：1，則在混合氣體中NO氣體的體積分?jǐn)?shù)為多少？
（2）設(shè)NO、NO₂的混合氣體用NO_x表示，用堿液吸收，生成硝酸鈉及亞硝酸鈉再結(jié)晶分離．
①試寫出NO_x與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

②若生產(chǎn)每噸硝酸鈉的成本為0.16萬(wàn)元，生產(chǎn)每噸亞  硝酸鈉的成本為0.27萬(wàn)元．
目前市場(chǎng)出售價(jià)：硝酸鈉每噸0.18萬(wàn)元，亞硝酸鈉每噸0.28萬(wàn)元．則每處理22.4×10⁹L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）含NO_x（x≥1.5）0.1%（體積分?jǐn)?shù)）的尾氣，所得利潤(rùn)y（出售價(jià)減去成本價(jià)，單位：萬(wàn)元）與x的關(guān)系為

 

．
（3）根據(jù)（2）的計(jì)算結(jié)果，在以下坐標(biāo)系中作出其示意圖．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）NO、NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式解答；
（2）①NO_x與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水，鈉原子與氮原子物質(zhì)的量之比為1：1，利用待定系數(shù)法配平書寫方程式；
②根據(jù)方程式計(jì)算生成亞硝酸鈉、硝酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算利潤(rùn)；
（3）根據(jù)（2）的計(jì)算結(jié)果可知，需在坐標(biāo)系中作出y=1.01x-0.825示意圖．

解答： 解：（1）NO、NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
NO₂+NO+2NaOH→2NaNO₂+H₂O
1   1          2
x   x          2x
2NO₂+2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O
2           1      1
（y-x） 0.5（y-x） 0.5（y-x）
所以[2x+0.5（y-x）]：0.5（y-x）=4：1，故x：y=3：7，
則NO的體積分?jǐn)?shù)為

3

3+7

=0.3，
答：混合氣體中NO氣體的體積分?jǐn)?shù)為0.3；
（2）①NO_x與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水，令NO_x、NaOH系數(shù)都為1，配平后方程式為2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O，
故答案為：2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O；
②2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃ +（5-2x）NaNO₂+H₂O
44.8L             85（2x-3）g     69（5-2x）g
22.4×10⁹L×0.1% 42.5（2x-3）×0.1%×10⁹g 34.5（5-2x）×0.1%×10⁹g
故y=

42.5(2x-3)×0.1%×109

106

×（0.18-0.16）+

34.5(5-2x)×0.1%×109

106

×（0.28-0.27）=1.01x-0.825
故答案為：y=1.01x-0.825；
（3）所得利潤(rùn)y與x的關(guān)系式為y=1.01x-0.825，為一次函數(shù)，因NO_x（x≥1.5）當(dāng)x=1.5時(shí)，y=0.69，當(dāng)x=2.0時(shí)，y=1.195，所以該圖為：，
答：坐標(biāo)系中作出其示意圖為．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，注意根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與利用信息、基礎(chǔ)知識(shí)分析解決問題的能力，發(fā)現(xiàn)化學(xué)方程式中隱含的關(guān)系和規(guī)律是解題關(guān)鍵，難度中等．