(1)根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400mgNOx.若NOx中NO质量分数为0.85,则lm3烟气中最高允许含NO______L(标准状况,保留2位小数).
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度l.16g/mL)作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为______mol/L(保留2位小数).
(3)已知:
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2①
2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2②
1m3含2000mgNOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收.若吸收率为80%,吸收后的烟气______排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:______
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO3→3NO2+H2O当烟气中n(NO):n(NO2)=2:3时,吸收率最高.
lm3烟气含2000mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=9:1.
计算:
(i)为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数).
(ii)1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速.计算结果保留1位小数).题型:问答题难度:中档来源:上海
(1)NO的最大质量为400mg×0.85=340mg,NO的体积为0.34g30g/mol×22.4L/mol=0.25L,故答案为:0.25;
(2)该碳酸钠溶液物质的量浓度为1000×1.16×0.15106mol/L=1.64mol/L,故答案为:1.64;
(3)未被被吸收的NOx的质量为2000mg×(1-80%)=400mg,因吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400mg/m3,故不符合,故答案为:不符合,吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400mg/m3;
(4)(i)由于n(NO):n(NO2)=9:1,则30×n(NO)+19n(NO)×46=2,解得n(NO)=0.057mol令需要加入的硝酸为2x,根据方程式NO+2HNO3→3NO2+H2O可知,反应的n(NO)=x、生成n(NO2)=3x,则(0.057-x):(19×0.057+3x)=2:3,解得x=0.0176mol,故n(HNO3)=2x=0.035mol,
答:为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量0.035mol;
(ii)发生反应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)]=32n(NO)+12n(NO2)=32×(0.057mol-0.0176mol)+12×(19×0.057mol+3×0.0176mol)=0.0887mol,所以m(NaNO2)=0.0887mol×69g/mol×90%=5.5g,
答:吸收后生成NaNO2的质量为5.5g.
考点:
考点名称:一氧化氮氮的氧化物:氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种正价,五种正价对应六种氧化物N2O(俗称“笑气”,具有麻醉作用)、 NO、N2O4(暗蓝色气体)、NO2、N2O4、N2O5(白色固体)。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐,它们都是空气污染物,空气中的NO2是造成光化学污染的主要因素。另外,在思考某些问题时,要注意:2NO2N2O4。对气体体积及平均相对分子质量的影响:
一氧化氮的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:无色、不溶于水、有毒的气体,密度比空气稍重。
(2)化学性质:
①极易被空气中的O2氧化:
②NO中的氮为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
二氧化氮的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:红棕色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水、易液化,比空气重。
(2)化学性质:
与H2O反应:
(工业制HNO3原理,在此反应中,NO2同时作氧化剂和还原剂)
NO、NO2的性质、实验室制法的比较:
隐含反应:的应用:
通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,因为在常温、常压下能发生反应,由于此平衡的存在,导致一些物理量的理论值与实验值有一定的误差。例如:
1.收集到的1mo1NO2在标准状况下的体积应小于22.4L
2.标准状况下22.4LNO2的质量大于46g。
3.NO与O2混合后,所得物质的相对分子质量应大于按体积比求得的数值。
4.温度影响“”平衡体系,其他条件不变,体系颜色随温度改变而改变。升高温度,气体颜色变深;降低温度,气体颜色变浅。
5.恒容时,在“”平衡体系中增加 N01,相当于增大压强。
有关混合气体NO、NO2、O2溶于水的计算:
①×2+②得NO2、O2与水反应生成HN3,的化学方程式为:
①×2+②×3得NO、O2与水反应生成HNO3的化学方程式为:
一般NO、NO2、O2与水反应,可归纳成四种情况:
1.NO和NO2混合
剩余气体为NO
2.NO2和O2混合
3.NO和O2混合
4.NO2、NO、O2的混合
当时,反应后无气体剩余
特例:当时,无气体剩余。
定量实验介绍:
燃烧法测定氨基酸的组成:实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现按下图所示装置进行实验。
①实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,目的是排除体系中的N2。
②D装置的作用是吸收未反应的O2,保证最终收集的气体是N2。
③读取N2体积时,应注意:量筒内液面与广口瓶中的液面相持平视线与凹液面最低处相切。
④实验中测得N2的体积为VmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据为生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量、氨基酸的相对分子质量
用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量:
实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量[m(CuO)、m(H2O)]时,请用下列仪器设计一个简单的实验方案。
装置图:
①连接顺序为:bcacd
②d中浓硫酸的作用是吸收未反应的氨、防止空气中水分进入;实验完毕时观察到a中的现象是固体由黑色转变为红色;
③Cu的相对原子质量的表达式