Question

利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO₂)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO₂)₂，其部分工艺流程如下：

（1）一定条件下，NO与NO₂可以生成一种新的氧化物，试写出该反应的化学方程式：___。

（2）上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是__；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是__(填化学式)。

（3）该工艺需控制NO和NO₂物质的量之比接近1∶1。

若n(NO)∶n(NO₂)＞1∶1，则会导致__；

若n(NO)∶n(NO₂)＜1∶1，则会导致__。

（4）生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO₂)₂会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为__。

Answer

NO＋NO2N2O3 使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 3NO2-＋2H＋=NO3-＋2NO↑＋H2O

【解析】

由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，生成Ca(NO2)2，过量的石灰乳以滤渣存在，滤液为Ca(NO2)2溶液，经过一系列处理得到无水Ca(NO2)2。结合氮的氧化物的性质分析解答。

(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物，必然是NO中N的化合价升高被氧化，NO2中N的化合价降低被还原，生成的新的氧化物中N的化合价应该介于＋2和＋4之间，为＋3价，反应的化学方程式为NO＋NO2N2O3，故答案为：NO＋NO2N2O3；

(2)气体上升液体下降，这样气液接触充分，使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2被充分吸收；根据加入的原料及生成物，只有Ca(OH)2微溶于水，所以滤渣的主要成分为Ca(OH)2，故答案为：使尾气中NO、NO2被充分吸收；Ca(OH)2；

(3)若n(NO)∶n(NO2)＞1∶1，则一氧化氮过量，排放气体中NO含量升高；若n(NO)∶n(NO2)＜1∶1，则二氧化氮过量，二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2，故答案为：排放气体中NO含量升高；产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高；

(4)依据化合价升降守恒，NO2-生成NO时氮元素化合价降低，则反应中一部分NO2-中氮元素的化合价一定升高，可能生成NO3-或NO2，但在水溶液中NO2会与水反应生成NO3-，所以最终产物为NO3-，即反应物是NO2-和H+，生成物是一氧化氮，硝酸根和水，反应的离子方程式为3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，故答案为：3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O。