Question

利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO₂）反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca（NO₂）₂，其部分工藝流程如下：

（1）一定條件下，NO與NO₂存在下列反應(yīng)：NO（g）+NO₂（g）?N₂O₃（g），其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

．
（2）上述工藝中采用氣-液逆流接觸吸收（尾氣從吸收塔底進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂噴淋），其目的是

 

；濾渣可循環(huán)使用，濾渣的主要成分是

 

（填化學(xué)式）．
（3）該工藝需控制NO　和NO₂　物質(zhì)的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO₂）＞1　頤1，則會導(dǎo)致

 

；若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，則會導(dǎo)致

 

．
（4）生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca（NO₂）₂　會發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（5）如果大氣中氮的氧化物含量增加，不僅可造成硝酸型酸雨，臭氧層空洞，還會產(chǎn)生的環(huán)境危害是

 

（填一種危害即可）

Answer 1

考點：物質(zhì)分離、提純的實驗方案設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：由流程可知，石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO₂）反應(yīng)，生成Ca（NO₂）₂，過量的石灰乳以濾渣存在，堿性溶液中尾氣處理較好．
（1）結(jié)合反應(yīng)及在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值表示K；
（2）使尾氣中NO、NO₂與石灰乳充分接觸；濾渣的主要成分是Ca（OH）₂；
（3）若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，則一氧化氮過量，若＜1：1，則二氧化氮過量；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒定律書寫；
（5）氮的氧化物會導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的發(fā)生．

解答： 解：由流程可知，石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣（含NO、NO₂）反應(yīng)，生成Ca（NO₂）₂，過量的石灰乳以濾渣存在，
（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，NO（g）+NO₂（g）?N₂O₃（g），其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c(N2O3)

c(NO)．c(NO2)

，故答案為：

c(N2O3)

c(NO)．c(NO2)

；
（2）使尾氣中NO、NO₂與石灰乳充分接觸，NO、NO₂被充分吸收；濾渣主要成分是Ca（OH）₂，故答案為：使尾氣中NO、NO₂被充分吸收；Ca（OH）₂；
（3）若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，則一氧化氮過量，排放氣體中NO含量升高；若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，則二氧化氮過量，二氧化氮可與石灰乳反應(yīng)生成Ca（NO₃）₂，故答案為：排放氣體中NO含量升高；產(chǎn)品中Ca（NO₃）₂含量升高；
（4）反應(yīng)物是NO₂^-和H⁺，生成物是一氧化氮，硝酸根和水，反應(yīng)的離子方程式為3NO₂^-+2H⁺=NO₃^-+2NO↑+H₂O，故答案為：3NO₂^-+2H⁺=NO₃^-+2NO↑+H₂O；
（5）如果大氣中氮的氧化物含量增加，不僅可造成硝酸型酸雨，臭氧層空洞，還會產(chǎn)生的環(huán)境危害是光化學(xué)煙霧，故答案為：光化學(xué)煙霧．

點評：本題考查混合物分離提純實驗方案的設(shè)計，為高頻考點，把握氮的氧化物的性質(zhì)及發(fā)生的氧化還原反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注重化學(xué)與環(huán)境保護的聯(lián)系，題目難度中等．