Question

【題目】某工廠綜合處理含廢水和工業廢氣（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分），流程如圖所示：

（1）固體1的主要成分除Ca(OH)2外，還有____、____（填化學式）。

（2）為使反應①中的有關氣體被充分吸收，可采取的措施有：①增大接觸面積；②____。

（3）已知：

2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

為確保反應③只生成NaNO2，理論上應控制NO與O2的物質的量之比為____；此時反應④的離子方程式為____。若n(NO) :n(O2)=3:1，且NaOH溶液足量，則所得溶液1中NaNO3與NaNO2的物質的量之比為____。

Answer 1

【答案】 CaCO3 CaSO3（或CaSO4）（順序可顛倒） 控制氣體的流速 4:1 1:5

【解析】工業廢氣中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固體1為CaCO3、CaSO3及過量石灰乳，氣體1是不能被過量石灰水吸收的N2、NO、CO，氣體1通入氧氣，將一氧化氮轉化為二氧化氮，用氫氧化鈉溶液處理后到的NaNO2， NaNO2與含有NH4+的溶液反應生成氮氣，則氣體2含有CO、N2，捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。

(1)根據上述分析，固體1的主要成分除Ca(OH)2外，還有CaCO3、CaSO3，故答案為：CaCO3；CaSO3；

(2)為使反應①中的有關氣體被充分吸收，可采取的措施有：①增大接觸面積；②控制氣體的流速不要過快，故答案為：控制氣體的流速；

(3)①2NO + O2 = 2NO2，②NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，將①+②×2得4NO + O2+4NaOH=4NaNO2+4H2O，為確保反應③只生成NaNO2，理論上應控制NO與O2的物質的量之比4:1；反應④中NO2-與NH4+反應生成氮氣，反應中NO2-中N元素化合價降低，NH4+中N元素化合價升高，O和H化合價不變，應該生成水，反應的離子方程式為，假設氧氣為1mol，剩余1molNO，根據2NO + O2 = 2NO2，反應生成2mol NO2，根據NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，反應生成NaNO22mol，反應后剩余1mol NO2，根據2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O反應生成NaNO3和NaNO2各0.5mol，因此NaNO3與NaNO2的物質的量之比為0.5:2.5=1:5，故答案為：4:1；；1:5。