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二氧化氮气体(化学式:NO2)是一种大气污染物,除去NO2气体常用的方法是用氢氧化钠溶液吸收. 其反应原理为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O. (1)请回答:该反应中,N元素

二氧化氮气体(化学式:NO2)是一种大气污染物,除去NO2气体常用的方法是用氢氧化钠溶液吸收. 其反应原理为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O. (1)请回答:该反应中,N元素化合价最高的含氮化合物是______(填化学式) (2)请计算:要完全吸收9.2g的NO2气体,理论上至少需要10%的NaOH溶液的质量是多少?

好的,我们先按题目步骤一步步来。


(1)N 元素化合价最高的含氮化合物

反应方程式:

2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O2NO_2 + 2NaOH \rightarrow NaNO_2 + NaNO_3 + H_2O

NO2NO_2 中,O 是 -2 价,设 N 化合价为 xx,则有

x+2×(2)=0x4=0x=+4x + 2\times(-2) = 0 \implies x - 4 = 0 \implies x = +4

NaNO2NaNO_2 中,Na 为 +1 价,O 为 -2 价,设 N 化合价为 yy,则

+1+y+2×(2)=0+1+y4=0y=+3+1 + y + 2\times(-2) = 0 +1 + y - 4 = 0 y = +3

NaNO3NaNO_3 中,Na 为 +1,O 为 -2,设 N 化合价为 zz,则

+1+z+3×(2)=0+1+z6=0z=+5+1 + z + 3\times(-2) = 0 +1 + z - 6 = 0 z = +5

所以 N 化合价最高的含氮化合物是 NaNO3NaNO_3

NaNO3\mathbf{NaNO_3}


(2)计算需要 10% NaOH 溶液的质量

已知反应:

2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O2NO_2 + 2NaOH \rightarrow NaNO_2 + NaNO_3 + H_2O

1. 计算 NO₂ 的物质的量

M(NO2)=14+16×2=46 g/molM(NO_2) = 14 + 16\times 2 = 46 \text{ g/mol}n(NO2)=9.246=0.2 moln(NO_2) = \frac{9.2}{46} = 0.2 \ \text{mol}

2. 计算需要 NaOH 的物质的量

由化学方程式,2 mol NO2NO_2 对应 2 mol NaOHNaOH
所以 n(NaOH)=n(NO2)=0.2 moln(NaOH) = n(NO_2) = 0.2 \ \text{mol}


3. 计算 NaOH 的质量

M(NaOH)=23+16+1=40 g/molM(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \ \text{g/mol}m(NaOH)=0.2×40=8 gm(NaOH) = 0.2 \times 40 = 8 \ \text{g}

4. 换算成 10% NaOH 溶液的质量

w=10%=0.1w = 10\% = 0.1m(溶液)=m(NaOH)0.1=80.1=80 gm(\text{溶液}) = \frac{m(NaOH)}{0.1} = \frac{8}{0.1} = 80 \ \text{g}

最终答案

NaNO3, 80\boxed{NaNO_3, \ 80}

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