Question

在實驗室中，氮氧化物廢氣（主要成分NO₂和NO）可以用NaOH溶液來吸收，以除去這些廢氣，其主要反應為：2NO₂+2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O，NO+NO₂+2NaOH→2NaNO₂+H₂O
（1）2molNO和2.4molNO₂混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時，生成的NaNO₂ 和 NaNO₃物質(zhì)的量各為多少？
（2）NO和NO₂的混合氣體的組成可表示為NOX，該混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時，x的值可以為______（填編號）．
a．1.1         b．1.2       c．1.5       d．1.8
若用純堿溶液處理氮氧化物廢氣，反應與上述類似，同時放出CO₂．
（3）請寫出純堿溶液吸收NO₂的化學方程式______．
（4）現(xiàn)有標準狀況下a升NO₂（其中N₂O₄體積分數(shù)為20%）和b升NO的混合氣恰好被200mL Na₂CO₃溶液完全吸收，則a、b應滿足的關系為：______；該Na₂CO₃溶液的物質(zhì)的量濃度為______ mol/L（用含a、b的代數(shù)式表示）．
（5）若在標準狀況下，2.016L氮氧化物的混合氣和0.896LO₂與1mol/LNa₂CO₃溶液50mL恰好反應生成NaNO₃，則混和氣體中N₂O₄與NO₂的體積比為______．寫出本小題的計算過程：______．

Answer 1

（1）、2molNO反應，需要消耗2molNO₂，生成了4mol NaNO₂，還有0.4mol NO₂和氫氧化鈉反應，分別生成0.2mol NaNO₂、0.2mol NaNO₃，故生成了4.2mol NaNO₂，0.2mol NaNO₂；
故答案是：n（NaNO₂ ）=4.2 mol  n（NaNO₃）=0.2 mol；
（2）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=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：CD；
（3））、二氧化氮與碳酸鈉反應生成NaNO₂、NaNO₃、CO₂，反應方程式為2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂ ，
故答案為：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂ ；
 （4）發(fā)生反應為：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂ ，NO₂+NO+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂，從反應式就可以看出當n（NO₂）/n（NO）≥1，氣體就全部反應了，
aLNO₂，其中N₂O₄的體積分數(shù)是20%，把N₂O₄折換成NO₂，NO₂的體積總共為aL×（1-20%）+aL×20%×2=1.2aL，所以

1.2aL

bL

≥1，

a

b

≥

5

6

；
    由Na元素可知：2n（Na₂CO₃）=n（NaNO₂）+n（NaNO₃），由N元素守恒可知n（NaNO₂）+n（NaNO₃）=n（NO₂）+2n（N₂O₄）+n（NO）=

a×(1-20%)L

22.4L/mol

+

aL×20%×2

22.4L/mol

+

bL

22.4L/mol

=

1.2a+b

22.4

mol，所以2n（Na₂CO₃）=

1.2a+b

22.4

mol，n（Na₂CO₃）=

1.2a+b

44.8

mol，該Na₂CO₃溶液的物質(zhì)的量濃度為：

1.2a+b 44.8 mol

0.2L

=

1.2a+b

8.96

mol/L；
故答案為：

a

b

≥

5

6

；

1.2a+b

8.96

；
 （5）、設：2.016 L氮氧化物中含N₂O₄ x mol、NO₂ y mol、NO z mol，
  x+y+z=

2.016

22.4

=0.09
  2x+y+3z=

0.896

22.4

×4 （得失電子守恒）
  2 x+y+z=0.05×2 （氮原子子守恒、鈉離子守恒）
  解得：x=0.01（mol），y=0.05（mol），z=0.03（mol）
∴V（N₂O₄）：V（NO₂）=n（N₂O₄）：n（NO₂）=0.01：0.05=1：5，

答：混和氣體中N₂O₄與NO₂的體積比為1：5，計算過程為：
   設：2.016 L氮氧化物中含N₂O₄ x mol、NO₂ y mol、NO z mol，x+y+z=

2.016

22.4

=0.09
  2x+y+3z=

0.896

22.4

×4 （得失電子守恒）
  2 x+y+z=0.05×2 （氮原子子守恒、鈉離子守恒）
  解得：x=0.01（mol），y=0.05（mol），z=0.03（mol）
∴V（N₂O₄）：V（NO₂）=n（N₂O₄）：n（NO₂）=0.01：0.05=1：5．