Question

【題目】氮氧化物（NOx）是大氣污染物之一。工業(yè)上在一定的溫度和催化劑條件下，可用NH3來消除NOx的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質(zhì)。

（1）請寫出NH3與NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

（2）①寫出實(shí)驗(yàn)室中由固體物質(zhì)制取氨氣的化學(xué)方程式__；

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇下圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→____（按氣流方向，用小寫字母表示）

（3）電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖所示（圖中電極均為石墨電極）。若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。

①寫出電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：___。

②若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO2被吸收，通過陽離子交換膜（只允許陽離子通過）的H+為__mol。

Answer 1

【答案】6NO2＋8NH37N2＋12H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O d、c→f、e→(dc)→i NO2－e-＋H2O＝NO3-＋2H+ 0.1

【解析】

（1）由已知一定的溫度和催化劑條件下，可用NH3來消除NOx的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO2＋8NH37N2＋12H2O；答案：6NO2＋8NH37N2＋12H2O；

（2）①寫出實(shí)驗(yàn)室中由固體物質(zhì)制取氨氣的原料為Ca(OH)2和NH4Cl,在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成氨氣，氯化鈣和水，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；答案：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

②A為發(fā)生裝置，制得的氨氣攜帶水蒸氣，通過堿石灰進(jìn)行干燥，氣流方向?yàn)椋篴→d→c,用裝置D收集氨氣，因氨氣密度比空氣小，所以按f進(jìn)氣，e出氣方向鏈接，為了處理多余的氨氣，需要用F裝置進(jìn)行處理，因氨氣極易溶于水，所以要采用防倒吸裝置，連接裝置E 中的I,其順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→d、c→f、e→i ；所以本題答案：d、c→f、e→i；

（3）①由圖可知電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)可回收HNO3，據(jù)電荷守恒和原子個(gè)數(shù)守恒，結(jié)合介質(zhì)環(huán)境可得電極反應(yīng)式NO2+H2O-e-=2H++ NO3-；答案：NO2+H2O-e-=2H++ NO3-;

②標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L NO2即0.1 mol參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1 mol，陰極生成H2消耗H+為0.1 mol，則通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H+為0.1 mol。答案：0.1mol。