Question

硝酸工業(yè)尾氣中氮的氧化物（NO、NO₂）是大氣污染物，可用基于下列反應(yīng)的方法治理：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O   NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；
（1）若在標(biāo)準狀況下有NO、NO₂的混合物恰好與50mL 2.0mol?L^-1的NaOH溶液反應(yīng)完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物質(zhì)的量的比值為4：1，則在混合氣體中NO氣體的體積分數(shù)為

0.3

（2）設(shè)NO、NO₂的混合氣體用NO_x表示，用堿液吸收，生成硝酸鈉及亞硝酸鈉再結(jié)晶分離．
①NO_x與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O

②若生產(chǎn)每噸硝酸鈉的成本為0.16萬元，生產(chǎn)每噸亞硝酸鈉的成本為0.27萬元．目前市場出售價：硝酸鈉每噸0.18萬元，亞硝酸鈉每噸0.28萬元．則每處理22.4×10⁹L（標(biāo)準狀況）含NO_x（x≥1.5）0.1%（體積分數(shù)）的尾氣，求所得利潤y（出售價減去成本價，單位：萬元）與x的關(guān)系式．

Answer 1

分析：（1）NO、NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式解答；
（2）①NO_x與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水，鈉原子與氮原子物質(zhì)的量之比為1：1，利用待定系數(shù)法配平書寫方程式；
②根據(jù)方程式計算生成亞硝酸鈉、硝酸鈉的質(zhì)量，進而計算利潤．

解答：解：（1）NO、NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
NO₂+NO+2NaOH→2NaNO₂+H₂O 
1   1          2
x   x          2x
2NO₂+2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O
 2            1    1
（y-x） 0.5（y-x） 0.5（y-x）
所以[2x+0.5（y-x）]：0.5（y-x）=4：1，故x：y=3：7，
則NO的體積分數(shù)為

3

3+7

=0.3，
故答案為：0.3；
（2）①NO_x與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水，令NO_x、NaOH系數(shù)都為1，配平后方程式為2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O，
故答案為：2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O；
②2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O
    44.8L       85（2x-3）g      69（5-2x）g
22.4×10⁹L×0.1%  42.5（2x-3）×0.1%×10⁹g  34.5（5-2x）×0.1%×10⁹g
故y=

42.5(2x-3)×0.1%×109

106

×（0.18-0.16）+

34.5(5-2x)×0.1%×109

106

×（0.28-0.27）=1.01x-0.825
答：所得利潤y與x的關(guān)系式為y=1.01x-0.825．

點評：本題考查混合物的有關(guān)計算，難度中等，注意根據(jù)方程式進行計算，計算量較大為易錯題目．