工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁.

工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁.
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理如下:4xNH3+6NOx
催化剂
.
(2x+3)N2+6xH2O
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
①装置A中发生反应的化学方程式为
2NH4Cl+Ca(OH)2
.
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
.
CaCl2+2NH3↑+2H2O

②装置D中碱石灰的作用是______.
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应.
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2(I)
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2(II)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是______(填字母).
A.1.3B.1.6C.1.8
②将1mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:
图中线段a表示______离子随x值变化的关系;若用溶质质量分数为21.2%的 Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少______g.
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加44g,则NOx中的x值为______.
(3)氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是______.
xiejiaoj 1年前 已收到1个回答 举报

luoyilingyu7 幼苗

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解题思路:(1)①在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水;
②氨气属于碱性气体,能用碱性物质干燥;
(2)①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,则n(NO2)≥n(NO);
②利用极限法和守恒法来分析解答;
③利用差量法计算NO、NO2的物质的量,再根据平均摩尔质量法计算x值;
(3)氮氧化物有毒,对环境有污染.

(1)①在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,2NH4Cl+Ca(OH)2


.
CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2


.
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②碱石灰能吸收水分而作干燥剂,氨气属于碱性气体,所以能用碱石灰干燥,
故答案为:除去气体中含有的水蒸气;
(2)①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,则n(NO2)≥n(NO),当n(NO2):n(NO)=1时x值最小,x最小值为[2+1/2]=1.5,因为混有NO,所以x最大值<2,故x的取值范围为1.5≤x<2,所以x的值不可能是1.3,
故答案为:A;
②用极限法:若x=1.5气体应为NO和NO2混合物,物质的量比为1:1,按Ⅰ式反应,没有NO3-,线a应该表示NO2-
用守恒法:反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1:1,所以1mol NOx被完全吸收至少需碳酸钠0.5mol,质量为53g,计算得碳酸钠溶液的质量为250g,
故答案为:NO2-;250;
③设由NO2和纯碱反应产生CO2为amol,
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol,
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2质量增加
1mol△m=48g
amol48ag
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 质量增加
1mol△m=32g
bmol32bg


a+b=1
48a+32b=44解得

a=0.75mol
b=0.25mol
n(NO2)=0.75mol×2+0.25mol=1.75mol
n(NO)=0.25mol
x=[0.25mol×1+1.75mol×2/0.25mol+1.75mol=
15
8]=1.875,
故答案为:1.875;
(3)氮氧化物有毒,对环境有污染,用纯碱吸收氮氧化物能将有毒气体转化为

点评:
本题考点: 氮的氧化物的性质及其对环境的影响.

考点点评: 本题以氮氧化物为载体考查了物质间的反应,明确物质的性质是解本题关键,难点是(2)题的计算,要结合方程式中各个物理量之间的关系式解答,会根据题给信息计算x值,难度中等.

1年前

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