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关键字: | 时间:2025-11-06 04:39 | 人浏览

【答案】利用硝酸厂尾气中较高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,流程如下:

利用硝酸厂尾气中较高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,流程如下:

已知:NaOH+NO+NO2═2NaNO2+H2O

(1)写出Na2CO3溶液和NO、NO2反应的化学方程式_______________________________。

(2)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3 外,还有少量___________和___________(填化学式)。

(3)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是____________________;蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的______________(填操作名称)最合理。

(4)母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________________________。

a.转入中和液 b.转入结晶Ⅰ操作 c.转入转化液 d.转入结晶Ⅱ操作

(5)NaNO2能与N2H4反应生成NaN3,该反应中NaNO2_____(填“被氧化”或“被还原”)

N2H4的电子式是____________________,NaN3 中含有的化学键类型是______________________。

(6)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为________________吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。

【答案】

Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2 NaHCO3 NaNO3 防止NaNO3析出而降低NaNO2纯度 溶碱 c 被还原 离子键和(非极性)共价键 1.59

【解析】

(1)碳酸钠溶液显碱性,结合已知NaOH+NO+NO2═2NaNO2+H2O可得,Na2CO3溶液和NO、NO2反应生成NaNO2,根据原子守恒,还会有CO2生成,故反应的化学方程式为:Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2。

(2)由制备流程可知,碳酸钠溶解后,碱吸收过程可能发生Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2、3NO2+H2O=HNO3+NO、Na2CO3+2HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑、Na2CO3+HNO3=NaNO3+NaHCO3等反应,所以中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有少量NaHCO3和NaNO3。

(3)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,若水的蒸发量过大,则溶液浓度过大,可能有NaNO2析出,从而降低NaNO3的纯度;蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,应循环利用提高利用率,所以将其冷凝后用于流程中的“溶碱”最合理。

(4)母液Ⅱ中的溶质主要是NaNO3,将其转入转化液之后再进行蒸发结晶等操作,可以提高利用率,所以合理处理的方法选c。

(5)NaNO2中N元素化合价为:+3价,N2H4中N元素化合价为:-2价,所以NaNO2与N2H4发生氧化还原反应生成NaN3,该反应中NaNO2被还原;N2H4为共价化合物,N元素化合价为-2价,H元素化合价为+1价,两个N原子间形成一对共用电子,每个N原子分别与2个H原子形成共用电子对,故电子式为:;NaN3中含有活泼金属,故为离子化合物,Na+与N3-之间形成离子键,N3-内的N原子间形成(非极性)共价键。

(6)因为NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比为2∶1,1.38吨NaNO2的物质的量为:1.38×106g÷69g/mol=2×104mol,则生成的NaNO3物质的量为:1×104mol,根据Na原子守恒,2n(Na2CO3)=n(NaNO2)+n(NaNO3),则Na2CO3的理论用量:m(Na2CO3)=×(2×104+1×104)mol×106g/mol=1.59×106g=1.59吨。

答案有错

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