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，反應原理為：4xNH₃+6NO_x

催化劑  .

（2x+3）N₂+6xH₂O．某化學興趣小組模擬該處理過程的實驗裝置如圖1（夾持裝置已略去）：
①裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為

 

；
②裝置D中堿石灰的作用是

 

；
③有同學認為去掉裝置A也可以達到實驗目的，其理由是

 

；
（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，
NO+NO₂+Na₂CO₃═2NaNO₂+CO₂；
2NO₂+Na₂CO₃═NaNO₂+NaNO₃+CO₂．
①當NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收時，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，溶液中生成的NO₃^-、NO₂^-兩種離子的物質的量隨x變化關系如圖2所示．
圖中線段a表示

 

離子隨x值變化的關系；若用溶質質量分數(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NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收時，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)生反應生成氨氣，所以裝置A的反應是：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也可以達到實驗目的，
故答案為：濃氨水具有揮發(fā)性，NO_x進入裝置C中會帶出氨氣；
（2）①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

2+1

2

=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，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氣體應為NO和NO₂混合物，物質的量比為1：1，按Ⅰ式反應，沒有NO₃^-，線a應該表示NO₂^-；
用守恒法：反應生成的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，質量為53g，計算得碳酸鈉溶液的質量為250g，
故答案為：NO₂^-；250．

點評：本題考查學生含氮化合物的性質以及對環(huán)境的影響知識，注意知識的歸納和整理，難度不大．