Question

[2012·江蘇卷]（10分）利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO₂)反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的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：NO(g)＋NO₂(g) N₂O₃(g)，其平衡常數(shù)表達式為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∶1，則會導致______________________    ___；若n(NO)∶n(NO₂)＜1∶1，則會導致_________________________________。

（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，其反應的離子方程式為______________________________。

 

Answer 1

【答案】

（10分）（1）

（2）使尾氣中的NO、NO₂被充分吸收　Ca(OH)₂

（3）排放氣體中NO含量升高　      產(chǎn)品Ca(NO₂)₂中Ca(NO₃)₂含量升高

（4）3NO₂^－＋2H^＋===NO₃^－＋2NO↑＋H₂O

【解析】本題主要考查工業(yè)制取Ca(NO₂)₂的流程分析。

（1）平衡常數(shù)表達式中用生成物濃度的冪指數(shù)的積除以反應物濃度的冪指數(shù)的積。

（2）逆流吸收尾氣的目的是充分接觸吸收。未反應的石灰乳變成濾渣，可以循環(huán)用于吸收尾氣。

（3）當NO與NO₂為1∶1，被Ca(OH)₂吸收時的反應方程式為：NO＋NO₂＋Ca(OH)₂===Ca(NO₂)₂＋H₂O, NO₂被Ca(OH)₂吸收的反應方程式為4NO₂＋2Ca(OH)₂===Ca(NO₂)₂＋Ca(NO₃)₂＋2H₂O。注意NO不能單獨被Ca(OH)₂吸收，所以當NO的量比NO₂多時，則會造成NO不能被吸收而在尾氣中含量增多。當NO₂比NO的量多時，過量的NO₂將繼續(xù)與Ca(OH)₂反應生成Ca(NO₃)₂，使得產(chǎn)品不純。

（4）Ca(NO₂)₂中N為＋3價，生成NO中N為＋2價，根據(jù)化合價升降總值相等，可推知產(chǎn)物有＋5價的N生成，應為NO₃^－ ，根據(jù)得失電子守恒而配平出NO₃^－ 和NO前的化學計量數(shù)，再根據(jù)電荷守恒，確定出反應前有H^＋參加。