Question

9．加入硝酸可改變煙氣中NO和NO₂的比，反應(yīng)為：NO+2HNO₃→3NO₂+H₂O
當(dāng)煙氣中n（NO）：n（NO₂）=2：3時，吸收率最高．
lm³煙氣含2000mgNO_x，其中n（NO）：n（NO₂）=9：1．
計算：
（1）為了達到最高吸收率，1m³煙氣需用硝酸的物質(zhì)的量（保留3位小數(shù)）．
（2）1m³煙氣達到最高吸收率90%時，吸收后生成NaNO₂的質(zhì)量（假設(shè)上述吸收反應(yīng)中，反應(yīng)①比反應(yīng)②迅速．計算結(jié)果保留1位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n（NO）：n（NO₂）=9：1，結(jié)合1m³煙氣中含有的二者質(zhì)量計算煙氣中n（NO）、n（NO₂），令需要加入的硝酸為2x，根據(jù)方程式NO+2HNO₃=3NO₂+H₂O可知，反應(yīng)的n（NO）=x、生成n（NO₂）=3x，利用吸收率最高時比例關(guān)系列方程計算；
（2）發(fā)生反應(yīng)NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂、2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂，由方程式可知n（NaNO₂）=2n（NO）+12[n（NO₂）-n（NO）]，再根據(jù)m=nM計算，注意吸收率為90%，實際質(zhì)量為完全吸收的90%．

解答 解：（1）由于n（NO）：n（NO₂）=9：1，則30×n（NO）+$\frac{1}{9}$n（NO）×46=2，解得n（NO）=0.057mol令需要加入的硝酸為2x，根據(jù)方程式NO+2HNO₃=3NO₂+H₂O可知，反應(yīng)的n（NO）=x、生成n（NO₂）=3x，則$\frac{0.057-x}{\frac{1}{9}×0.057+3x}=\frac{2}{3}$，解得x=0.0176mol，故n（HNO₃）=2x=0.035mol，
答：為了達到最高吸收率，1m³煙氣需用硝酸的物質(zhì)的量0.035mol；
（2）發(fā)生反應(yīng)NO+NO₂+Na₂CO₃→2NaNO₂+CO₂、2NO₂+Na₂CO₃→NaNO₂+NaNO₃+CO₂，由方程式可知n（NaNO₂）=2n（NO）+$\frac{1}{2}$[n（NO₂）-n（NO）]=$\frac{3}{2}$n（NO）+$\frac{1}{2}$n（NO₂）=$\frac{3}{2}$×（0.057mol-0.0176mol）+$\frac{1}{2}$×（ $\frac{1}{9}$×0.057mol+3×0.0176mol）=0.0887mol，所以m（NaNO₂）=0.0887mol×69g/mol×90%=5.5g，
答：吸收后生成NaNO₂的質(zhì)量為5.5g．

點評 本題考查氮的氧化物的性質(zhì)及其對環(huán)境的影響和探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量，題目綜合性強，有一定的難度．