《2025年赢在微点化学》

2. 氮氧化物（用NOₓ表示）是大气污染的重要因素，根据NOₓ的性质特点，科研人员开发出多种化学治理氮氧化物污染的方法。
（1）用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH₃ + 6NO$\frac{\underline{催化剂}}{\triangle}$5N₂ + 6H₂O，8NH₃ + 6NO₂$\frac{\underline{催化剂}}{\triangle}$7N₂ + 12H₂O。同温同压下，3.5 L NH₃恰好将3.0 L NO和NO₂的混合气体完全转化为N₂，则原混合气体中NO和NO₂的体积之比是________。
（2）工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO₂被烧碱溶液吸收时生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：______________________________。
②NO与NO₂按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是______________。

答案： 答案　
(1)$1:3$
(2)①$2NO_{2} + 2NaOH=NaNO_{3} + NaNO_{2} + H_{2}O$ ②$NaNO_{2}$
解析　
(1)设$NO$的体积为$V(NO)$，$NO_{2}$的体积为$V(NO_{2})$，依据方程式知，处理$NO$需$NH_{3}$体积为$\frac{2}{3}V(NO)$，处理$NO_{2}$需$NH_{3}$体积为$\frac{4}{3}V(NO_{2})$，则$\begin{cases}V(NO)+V(NO_{2}) = 3.0\ L\\\frac{2}{3}V(NO)+\frac{4}{3}V(NO_{2}) = 3.5\ L\end{cases}$解得$V(NO)=0.75\ L$，$V(NO_{2}) = 2.25\ L$，$V(NO):V(NO_{2}) = 1:3$。
(2)①生成两种钠盐，必然是$NO_{2}$发生歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为$NaNO_{3}$和$NaNO_{2}$。②$NO$中氮元素的化合价为 + 2 价，$NO_{2}$中氮元素的化合价为 + 4 价，二者按$1:1$混合时与$NaOH$反应生成一种钠盐，依据得失电子守恒可知，钠盐中氮元素的化合价为 + 3 价，即$NaNO_{2}$。

3. 盛有12 mL NO₂和O₂的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O₂的体积可能是 （ ）
A. 1.2 mL
B. 2.4 mL
C. 3.6 mL
D. 4.8 mL

答案： A　解析　根据题意，剩余的气体可能是$O_{2}$，也可能是$NO$。①当剩余气体是$O_{2}$时，由于剩余$2\ mL\ O_{2}$，则有$12\ mL - 2\ mL = 10\ mL$。气体按反应式$4NO_{2} + O_{2} + 2H_{2}O=4HNO_{3}$中量的关系进行反应，则原气体中$O_{2}$的体积为$V(O_{2}) = 10\ mL\times\frac{1}{5}+2\ mL = 4\ mL$。②当剩余气体是$NO$时，即剩余$NO$为$2\ mL$，而$NO$来源于$NO_{2}$与水的反应，根据反应$3NO_{2}+H_{2}O=2HNO_{3}+NO$，反应的$NO_{2}$的体积为$2\ mL\times3 = 6\ mL$。则有$12\ mL - 6\ mL = 6\ mL$的混合气体按$4NO_{2} + O_{2} + 2H_{2}O=4HNO_{3}$中量的关系进行反应，故原气体中氧气的体积为$V(O_{2}) = 6\ mL\times\frac{1}{5}=1.2\ mL$。