Question

【題目】工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx（假設(shè)僅為NO和NO2的混合物），影響生態(tài)環(huán)境。

Ⅰ．氮氧化物NOx 對(duì)環(huán)境主要影響有兩點(diǎn)____、____。

Ⅱ．工業(yè)上可用氨催化吸收法處理NOx ，反應(yīng)原理為：NH3 + NOxN2 + H2O

某化學(xué)興趣小組模擬該處理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置如下：

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）裝置C的作用有兩個(gè)：一個(gè)作用是通過(guò)氣泡產(chǎn)生的速率來(lái)控制反應(yīng)物的比例，另一個(gè)作用是______。裝置F的作用是_______。

（3）反應(yīng)6 NO2＋8 NH37 N2＋12 H2O可用于處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移3.6 mol電子時(shí)，消耗NO2的物質(zhì)的量為_______mol。

Ⅲ．工業(yè)上也常用NaOH溶液吸收法處理NOx ：

NO + NO2 + 2NaOH= 2NaNO2 + H2O （I）

2NO2 + 2NaOH =NaNO2 + NaNO3 + H2O （II）

（1）當(dāng)NOx被NaOH溶液完全吸收時(shí)，轉(zhuǎn)化為鹽。x的值可能是_____（填字母）。

A．1.0 B．1.3 C．1.5 D．2.0

（2）2240 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）NO 和NO2的混合氣體溶于200 mL NaOH溶液中，恰好完全反應(yīng)，并無(wú)氣體放出，則NaOH溶液物質(zhì)的量濃度是__________。

Ⅳ．除能防止有毒氣體的污染外，NaOH溶液吸收法還具有的優(yōu)點(diǎn)是_____，其缺點(diǎn)是_____。

Answer 1

【答案】酸雨 光化學(xué)煙霧 2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 混合氣體 尾氣吸收 0.9 CD 0.5 mol/L 得到化工產(chǎn)品；操作簡(jiǎn)單 若NO過(guò)量，則不能被全部吸收

【解析】

Ⅰ．酸雨是指PH＜5.6的雨水，氮氧化物NOx可形成硝酸型酸雨；光化學(xué)污染是氮的氧化物和有機(jī)烴類在光作用下的一系列復(fù)雜變化，光化學(xué)污染與氮的氧化物有關(guān)；

Ⅱ．A裝置：制取氨氣，B裝置：制取一氧化氮，C裝置：一個(gè)作用是通過(guò)氣泡產(chǎn)生的速率來(lái)控制反應(yīng)物的比例，另一個(gè)作用使氨氣和一氧化氮混合均勻，c中揮發(fā)的氨氣含有水蒸氣，進(jìn)入E加熱前應(yīng)進(jìn)行干燥，D裝置：干燥混合氣體，E裝置：NH3+NOx N2+H2O，F裝置：用濃硫酸吸收尾氣氨氣；

（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）混合氣體通過(guò)濃氨水能進(jìn)行氣體均勻混合，同時(shí)通過(guò)逸出氣泡數(shù)量監(jiān)測(cè)反應(yīng)的速率；F裝置：用濃硫酸吸收尾氣氨氣；

（3）由方程式可知，反應(yīng)中NH3→N2氮元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，每轉(zhuǎn)移24mol電子消耗NO2的物質(zhì)的量為6mol，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移3.6mol電子時(shí)，消耗NO2的物質(zhì)的量；

Ⅲ．（1）根據(jù)反應(yīng)：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O，混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時(shí)，應(yīng)滿足n（NO2）≥n（NO）即可；

（2）反應(yīng)產(chǎn)物NaNO2、NaNO3，根據(jù)Na和N原子守恒，n（NaOH）==0.1mol，帶入c=計(jì)算濃度；

Ⅳ．氮氧化物有毒，對(duì)環(huán)境有污染，與氨催化吸收法比較，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物為鹽，可回收作氮肥，缺點(diǎn)是消耗堿，不經(jīng)濟(jì)，且若NO過(guò)量，則不能被全部吸收。

Ⅰ．氮氧化物NOx可形成硝酸型酸雨，光化學(xué)煙霧是城市大氣中的碳?xì)浠�合物�?/span>HC）和氮氧化合物（NOx）在陽(yáng)光紫外線的作用下發(fā)生的一系列鏈?zhǔn)酱髿饣瘜W(xué)反應(yīng)生成以臭氧（O3）為代表的刺激性二次污染物，氮氧化物NOx，可形成光化學(xué)煙霧；

答案為：酸雨；光化學(xué)煙霧；

Ⅱ．（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)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O ；

答案為2NH4Cl +Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 。

（2）裝置C：一個(gè)作用是通過(guò)氣泡產(chǎn)生的速率來(lái)控制反應(yīng)物的比例，另一個(gè)作用使氨氣和一氧化氮混合均勻；裝置F作用：用濃硫酸吸收尾氣氨氣；

答案為使氨氣和一氧化氮混合均勻；吸收尾氣。

（3）由方程式可知，反應(yīng)中NH3→N2氮元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，每轉(zhuǎn)移24mol電子消耗NO2的物質(zhì)的量為6mol，轉(zhuǎn)移3.6mol電子時(shí)，消耗NO2的物質(zhì)的量為×6mol=0.9mol；

答案為0.9。

Ⅲ．（1）由方程式可知混合氣體通入NaOH溶液被完全吸收時(shí)，應(yīng)滿足n（NO2）≥n（NO），即x≥1.5，所以CD符合；

答案為CD；

（2）反應(yīng)產(chǎn)物NaNO2、NaNO3，根據(jù)Na和N原子守恒，n（NaOH）==0.1mol，NaOH溶液物質(zhì)的量濃度c==0.5mol/L；

故答案為0.5mol/L；

Ⅳ．氮氧化物有毒，對(duì)環(huán)境有污染，用氫氧化鈉吸收氮氧化物能將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，防止有毒氣體的污染，操作簡(jiǎn)便，同時(shí)產(chǎn)物為鹽，可回收作氮肥；缺點(diǎn)是消耗強(qiáng)堿，生成鹽，不經(jīng)濟(jì)，且若NO過(guò)量，則不能被全部吸收；

答案為操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)物為鹽，可回收作氮肥；不經(jīng)濟(jì)，且若NO過(guò)量，不能被全部吸收。