Question

煙氣中NO_x是NO和NO₂的混合物(不含N₂O₄)。

(1)根據廢氣排放標準，1 m³煙氣最高允許含400 mg NO_x。若NO_x中NO質量分數為0.85，則1 m³煙氣中最高允許含NO___________________L(標準狀況，保留2位小數)。

(2)工業(yè)上通常用溶質質量分數為0.150的Na₂CO₃水溶液(密度1.16 g·mL^-1)作為NO_x吸收劑，則碳酸鈉溶液物質的量濃度為__________________________mol·L^-1(保留2位小數)。

(3)已知：NO+NO₂+Na₂CO₃2NaNO₂+CO₂①

2NO₂+Na₂CO₃NaNO₂+NaNO₃+CO₂②

1 m³含2 000 mg NO_x的煙氣用質量分數為0.150的碳酸鈉溶液吸收。若吸收率為80%，吸收后的煙氣_______________排放標準(填“符合”或“不符合”)，理由：_________________。

(4)加入硝酸可改變煙氣中NO和NO₂的比，反應為：NO+2HNO₃3NO₂+H₂O

當煙氣中n(NO)∶n(NO₂)=2∶3時，吸收率最高。

1 m³煙氣含2 000 mg NO_x，其中n(NO)∶n(NO₂)=9∶1。

計算：(ⅰ)為了達到最高吸收率，1 m³煙氣需用硝酸的物質的量(保留3位小數)。

(ⅱ)1 m³煙氣達到最高吸收率90%時，吸收后生成NaNO₂的質量(假設上述吸收反應中，反應①比反應②迅速。計算結果保留1位小數)。

Answer 1

【答案】

（1）0.25

(2)1.64

(3)不符合 因吸收后煙氣總體積減小，NO_x含量仍超過400 mg/m³

（4）(ⅰ)0.035 mol (ⅱ)5.5 g

【解析】（1）1 L煙氣中最高允許含NO質量為400×10-3 g×0.85=0.34 g

其體積為

（2）此題考查物質的量濃度與質量分數的換算，可直接利用公式求解。

（3）若煙氣中的其他成分不被吸收，剛好達到排放標準，但煙氣中的CO₂等酸性氣體也能被吸收，所以吸收后煙氣中NO_x含量仍超標。

（4）（ⅰ）

NO+2HNO₃3NO₂+H₂O

X  2x           3x

x=0.017 6

n(HNO₃)=2x=0.035 mol

(ⅱ)

m(NaNO₂)=0.088 7×69×90%=5.5 g