Question

【題目】氮的氧化物和硫的氧化物是導致酸雨的物質。

（1）形成酸雨的原理之一可簡單表示如下：

回答下列問題：

①酸雨的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)5.6。

②D物質的化學式為____________。

③反應②的化學方程式為___________________________________。

（2）在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應的化學方程式：____________，反應中氧化劑是___________，還原劑是_______________。

（3）用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：

NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O

現有VL某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO組成的大氣污染物。

①所用燒堿溶液的物質的量濃度至少為________mol·L－1。

②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)＝1∶9，則原混合氣體中NO2和NO的物質的量之比n∶m＝________。

Answer 1

【答案】＜ H2SO3 2SO2＋O22SO3 6NO2＋8NH37N2＋12H2O NO2 NH3 （m+n）/V 3∶2

【解析】

（1）含硫燃料燃燒生成A為SO2，二氧化硫催化氧化生成SO3，三氧化硫溶于水生成C為H2SO4，反應④是二氧化硫和水反應生成D為亞硫酸，亞硫酸被空氣中氧氣氧化生成硫酸，據此解答；

（2）無污染的物質應該是氮氣和水，即氨氣和二氧化氮在一定條件下反應生成氮氣和水，據此判斷；

（3）①根據原子守恒計算；②根據反應的化學方程式結合原子守恒解答。

根據以上分析可知A為SO2，B為SO3，C為H2SO4，D為亞硫酸，則

（1）①酸雨是指溶液pH＜5.6的雨水；

②分析可知D為亞硫酸，化學式為H2SO3；

③反應②是二氧化硫的催化氧化生成三氧化硫，反應的化學方程式為2SO2＋O22SO3；

（2）氨氣和二氧化氮在一定條件下反應生成氮氣和水，反應的化學方程式為6NO2＋8NH37N2＋12H2O，反應中二氧化氮中氮元素化合價降低做氧化劑，氨氣中氮元素化合價升高做還原劑；

（3）①根據方程式可知硝酸鈉或亞硝酸鈉中鈉原子和氮原子均滿足個數之比是1：1，所以根據原子守恒可知消耗氫氧化鈉的物質的量是（n+m）mol，則所用燒堿溶液的物質的量濃度至少為（n+m）mol÷VL＝（m+n）/V mol·L－1。

②根據方程式NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O可知n mol NO消耗n mol NO2，剩余（m－n）mol NO2參與反應2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O，所以有，解得n∶m＝3∶2。