Question

13．二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物、氨气都是非常重要的非金属化合物，研究这些化合物对环境保护、理解化学反应原理都具有重要意义．
（1）二氧化氮与与水反应的离子方程式为3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO．若该反应有a×N_A个电子转移，则参加反应的二氧化氮的物质的量为1.5a mol．
（2）下列除去大气污染物的化学方程式不正确的是C．
A．氢氧化钠溶液除去尾气中氮氧化物：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O
B．石灰乳吸收硫酸厂尾气：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃+H₂O
C．汽车尾气经催化剂作用：CO+NO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NO₂+C
D．氨气与一氧化氮在一定条件下反应：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$5N₂+6H₂O
（3）在100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，加入一定量的铜粉，微热，使其充分反应，铜粉完全溶解，若测得反应后生成标准状况下NO 1.344L，且最终溶液中只得到一种盐．
①从反应后溶液中获得晶体的实验步骤为蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤、干燥．
②该混合酸中，硝酸的物质的量浓度c（HNO₃）应为0.6mol/L
③该混合酸中，硝酸与硫酸的物质的量之比为2：3．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮和水反应产物是硝酸和一氧化氮，据此书写离子方程式，根据化合价升降和电子转移进行相关计算；
（2）A．尾气中氮氧化物可以和氢氧化钠溶液反应转化为无毒的亚硝酸钠；
B．石灰乳Ca（OH）₂和酸性气体二氧化硫之间可以发生反应生成亚硫酸钙和水；
C．汽车尾气中的有毒气体经催化剂作用可以转化为无毒物质二氧化碳和氮气；
D．氨气与一氧化氮在一定条件下反应，产物是氮气和水．
（3）①从硫酸铜溶液获得硫酸铜晶体的方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，据此回答；
②根据硝酸和金属铜反应的实质结合产生气体的量计算硝酸的物质的量，据公式c=$\frac{n}{V}$计算浓度；
③根据反应3Cu+2NO₃^-+8H^+₌3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，据硝酸根的物质的量计算总共氢离子物质的量，进而计算硫酸的物质的量，得到结果即可．

解答 解：（1）二氧化氮和水反应产物是硝酸和一氧化氮，离子方程式为：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，反应有2N_A个电子转移，则参加反应的二氧化氮的物质的量为3mol，所以该反应有a×N_A个电子转移，则参加反应的二氧化氮的物质的量为1.5a mol，故答案为：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；1.5a；
（2）A．尾气中氮氧化物可以和氢氧化钠溶液反应，方程式为：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，故A正确；
B．石灰乳Ca（OH）₂和酸性气体二氧化硫之间可以发生反应生成亚硫酸钙和水，即SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃+H₂O，故B正确；
C．汽车尾气中的有毒气体CO、NO经催化剂作用可以转化为无毒物质二氧化碳和氮气，不会产生NO₂、C，故C错误；
D．氨气与一氧化氮在一定条件下反应，产物是氮气和水，即4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$5N₂+6H₂O，故D正确．
故选C．
（3）①从硫酸铜溶液获得硫酸铜晶体的方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶或降温结晶；
 ②反应后生成标准状况下NO1.344L，物质的量是$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，所以做氧化剂的硝酸的物质的量是0.06mol，根据反应实质，NO₃^-～NO↑这些硝酸根离子来自硝酸，所以硝酸的物质的量是0.06mol，该混合酸中，硝酸的物质的量浓度c（HNO₃）应为$\frac{0.06mol}{0.1L}$=0.6mol/L，故答案为：0.6mol/L；
③根据反应3Cu+2NO₃^-+8H^+₌3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，该混合酸中，硝酸根的物质的量是0.06mol，所以氢离子物质的量是0.24mol，其中0.06mol来自硝酸，剩余的0.18mol来自硫酸，所以硫酸的物质的量是0.09mol，即硝酸与硫酸的物质的量之比为0.06：0.09=2：3，故答案为：2：3．

点评 本题涉及氧化还原反应中电子守恒的计算以及金属铜和硝酸反应的计算知识，属于综合知识的考查题，难度中等．