Question

[2012·江蘇卷]（10分）利用石灰乳和硝酸工業的尾氣(含NO、NO₂)反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的Ca(NO₂)₂，其部分工藝流程如下：
 
（1）一定條件下，NO與NO₂存在下列反應：NO(g)＋NO₂(g) N₂O₃(g)，其平衡常數表達式為K＝________。
（2）上述工藝中采用氣—液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入，石灰乳從吸收塔頂噴淋)，其目的是_____________  _________；濾渣可循環使用，濾渣的主要成分是__________(填化學式)。
（3）該工藝需控制NO和NO₂物質的量之比接近1∶1。若n(NO)∶n(NO₂)＞1∶1，則會導致______________________   ___；若n(NO)∶n(NO₂)＜1∶1，則會導致_________________________________。
（4）生產中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO₂)₂會發生分解，產物之一是NO，其反應的離子方程式為______________________________。

Answer 1

（10分）（1）
（2）使尾氣中的NO、NO₂被充分吸收　Ca(OH)₂
（3）排放氣體中NO含量升高　     產品Ca(NO₂)₂中Ca(NO₃)₂含量升高
（4）3NO₂^－＋2H^＋===NO₃^－＋2NO↑＋H₂O

本題主要考查工業制取Ca(NO₂)₂的流程分析。
（1）平衡常數表達式中用生成物濃度的冪指數的積除以反應物濃度的冪指數的積。
（2）逆流吸收尾氣的目的是充分接觸吸收。未反應的石灰乳變成濾渣，可以循環用于吸收尾氣。
（3）當NO與NO₂為1∶1，被Ca(OH)₂吸收時的反應方程式為：NO＋NO₂＋Ca(OH)₂===Ca(NO₂)₂＋H₂O, NO₂被Ca(OH)₂吸收的反應方程式為4NO₂＋2Ca(OH)₂===Ca(NO₂)₂＋Ca(NO₃)₂＋2H₂O。注意NO不能單獨被Ca(OH)₂吸收，所以當NO的量比NO₂多時，則會造成NO不能被吸收而在尾氣中含量增多。當NO₂比NO的量多時，過量的NO₂將繼續與Ca(OH)₂反應生成Ca(NO₃)₂，使得產品不純。
（4）Ca(NO₂)₂中N為＋3價，生成NO中N為＋2價，根據化合價升降總值相等，可推知產物有＋5價的N生成，應為NO₃^－，根據得失電子守恒而配平出NO₃^－和NO前的化學計量數，再根據電荷守恒，確定出反應前有H^＋參加。