Question

15．氮氧化物（如NO₂、NO等）進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧．因此必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理．
（1）用氫氧化鈉溶液可吸收廢氣中的氮氧化物．反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
①NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O            
②2NO₂+2NaOH═NaNO₂+NaNO₃+H₂O
在反應(yīng)①中，產(chǎn)物NaNO₂中N元素的化合價(jià)為+3，氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為23：15；在反應(yīng)②中，氧化劑是二氧化氮，還原劑是二氧化氮．
（2）汽車尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳，消除這兩種物質(zhì)對(duì)大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使他們發(fā)生反應(yīng)生成無毒氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（3）氨氣（NH₃）也可用來處理氮氧化物．例如，氨氣與二氧化氮反應(yīng)：8NH₃+6NO₂═7N₂+12H₂O．若某工廠排出廢氣中NO₂含量為0.5%（體積分?jǐn)?shù)），則處理1.0×10³米³（標(biāo)準(zhǔn)狀況）這種廢氣，需要5.06千克氨氣 （計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物為氧化劑，所含元素化合價(jià)升降的反應(yīng)物為還原劑，據(jù)此結(jié)合元素化合價(jià)判斷；
（2）一氧化氮和一氧化碳經(jīng)過排氣管中的催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無污染的物質(zhì)，應(yīng)生成氮?dú)�、二氧化碳�?br />（3）尾氣中二氧化氮含量為1×10⁶×0.5%=0.5×10⁴L，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算．

解答 解：（1）產(chǎn)物NaNO₂中N元素的化合價(jià)為+3，在反應(yīng)①中，氧化劑是NO₂，還原劑是NO，所以氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為46：30=23：15，在反應(yīng)②中，只有N元素化合價(jià)發(fā)生變化，N元素化合價(jià)分別由+4價(jià)升高到+5價(jià)、降低到+3價(jià)，NO₂既是氧化劑又是還原劑，故答案為：+3，23：15，二氧化氮，二氧化氮；
（2）一氧化氮和一氧化碳經(jīng)過排氣管中的催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無污染的物質(zhì)，應(yīng)生成氮?dú)�、二氧化碳，反�?yīng)方程式為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，
故答案為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；  
（3）尾氣中二氧化氮含量為1×10⁶L×0.5%=0.5×10⁴L，設(shè)需要氨氣xmol
        6NO₂ +8NH₃ ═7N₂ +12H₂O
     6×22.4L      8mol
     0.5×10⁴ L      x
解得：x=297.62mol．則氨氣的質(zhì)量為297.62×17×10^-3kg=5.06 kg，
故答案為：5.06．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高頻考點(diǎn)，注意從元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)相關(guān)概念，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算，難度中等．