Question

18．氮氧化物進入大氣后，可能會形成硝酸型酸雨，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理．
（1）用NaOH可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
2NO₂+2NaOH═NaNO₂+NaNO₃+H₂O  反應(yīng)中，還原劑是NO₂，
NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O  反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物之比為1：1．
（2）NO₂和Br₂蒸汽都是紅棕色氣體，下列可以用來鑒別這兩種氣體的試劑是CD．
A．用氫氧化鈉溶液　B．淀粉碘化鉀溶液　C．用硝酸銀溶液　 D．用蒸餾水
（3）汽車尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳，消除這兩種物質(zhì)對大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成兩種對大氣無污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（4）氨氣也可用來處理氮氧化物，例如：氨氣與二氧化氮反應(yīng)生成氮氣和水，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：6NO₂+8NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$7N₂+12H₂O，若某工廠排出的廢氣中二氧化氮含量為0.5%（體積分數(shù)），處理1000m³（標(biāo)準狀況）這種廢氣，需要5.06千克氨氣．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價的升降，氧化劑在反應(yīng)中得電子被還原，所含元素的化合價降低，還原劑在反應(yīng)中被氧化，所含元素的化合價升高，被氧化，結(jié)合得失電子數(shù)目相等計算氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量關(guān)系；
（2）A．二氧化氮和氫氧化鈉溶液反應(yīng)氣體顏色消失，溶液為無色溶液，溴單質(zhì)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)蒸氣顏色消失，得到無色溶液；
B．淀粉碘化鉀溶液中碘離子具有還原性，可以被二氧化氮、溴蒸氣氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色；
C．硝酸銀溶液和二氧化氮氣體反應(yīng)氣體顏色消失，溶液為無色，溴單質(zhì)和硝酸銀溶液反應(yīng)生成淡黃色沉淀溴化銀；
D．二氧化氮溶于水氣體顏色消失，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，溴單質(zhì)溶于水溶液呈橙色；
（3）NO和CO在催化作用下反應(yīng)生成無毒氣體，分別是二氧化碳和氮氣，由此分析書寫化學(xué)方程式；
（4）氨氣和二氧化氮反應(yīng)生成無污染的物質(zhì)，則生成氮氣與水，

解答 解：（1）在反應(yīng)①中，NO₂→NaNO₂，N元素化合價降低1價，被還原，NO₂→NaNO₃，N元素化合價升高1價，被氧化，氧化劑和還原劑是NO₂，
在反應(yīng)②中，NO₂中N元素化合價降低，被還原，則NO₂為氧化劑，NO中N元素化合價升高，被氧化，則NO為還原劑，則由化合價的升降可知氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1，故答案為：NO₂；1：1；
（2）A．二氧化氮和氫氧化鈉溶液反應(yīng)氣體顏色消失，溶液為無色溶液，溴單質(zhì)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)蒸氣顏色消失，得到無色溶液，不可以鑒別二者，故A錯誤；
B．淀粉碘化鉀溶液中碘離子具有還原性，二氧化氮和溴單質(zhì)都具有強氧化性，碘離子可以被二氧化氮、溴蒸氣氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍色，不能檢驗二者，故B錯誤；
C．二氧化氮氣體通入硝酸銀溶液中，二氧化氮和水反應(yīng)，反應(yīng)后氣體顏色消失，溶液為無色，溴蒸氣通入硝酸銀溶液中，溴單質(zhì)好水反應(yīng)生成HBr，HBr和硝酸銀溶液反應(yīng)生成淡黃色沉淀溴化銀，可以鑒別二者，故C正確；
D．二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，氣體顏色消失，溴單質(zhì)溶于水溶解溶液呈橙色，可以鑒別二者，故D正確；
故答案為：C D；
（3）NO和CO在催化作用下反應(yīng)生成無毒氣體，分別是二氧化碳和氮氣，化學(xué)方程式為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂，故答案為：2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N₂+2CO₂；
（4）氨氣和二氧化氮反應(yīng)生成無污染的物質(zhì)，則生成氮氣與水，反應(yīng)方程式為：6NO₂+8NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$7N₂+12H₂O，發(fā)生反應(yīng)為8NH₃+6NO₂═7N₂+12H₂0，
工廠排出的氣體中二氧化氮為1×10³m³×0.5%=5m³=5000L，
由8NH₃+6NO₂═7N₂+12H₂0，可知需要氨氣5000L×$\frac{8}{6}$=6.67×10³L，標(biāo)準狀況下物質(zhì)的量n=$\frac{6.67×1{0}^{3}L}{22.4L/mol}$=300mol，質(zhì)量m=300mol×17g/mol=5062g=5.06Kg，
故答案為：6NO₂+8NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$7N₂+12H₂O，5.06；

點評 本題以氮氧化物的廢氣處理為載體，考查氧化還原反應(yīng)基本概念、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)檢驗方法等，難度中等，是對學(xué)生能力的考查，注意氧化還原反應(yīng)的配平．