Question

工業(yè)上用氨催化氧化法可生產(chǎn)硝酸，其生產(chǎn)過程可表示為：
4NH₃+5O₂4NO+6H₂O①4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃②
（1）現(xiàn)以1.7噸液氨為原料來生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸，理論上至少需要加水的質(zhì)量為______噸．（假設(shè)生產(chǎn)過程中反應(yīng)物和生成物均無損耗）
（2）工業(yè)上用Mg（NO₃）₂替代濃H₂SO₄可作為制取濃HNO₃的脫水劑，現(xiàn)有50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的硝酸M₁噸，向其中加入80%的Mg（NO₃）₂溶液M₂噸，蒸餾分離得到90%的硝酸和60%的Mg（NO₃）₂溶液（不含HNO₃）．若蒸餾過程中HNO₃、Mg（NO₃）₂、H₂O均無損耗，則蒸餾前的投料比M₁/M₂=______．
（3）硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂③，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂④．現(xiàn)用足量的純堿溶液來吸收硝酸工業(yè)尾氣（NO和NO₂），每產(chǎn)生22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）CO₂時(shí)，吸收液質(zhì)量增加44g．求硝酸工業(yè)尾氣中NO和NO₂的物質(zhì)的量之比？

Answer 1

解：（1）把兩個(gè)化學(xué)方程式相加：得：4NH₃+8O₂=4HNO₃+4H₂O，再去掉一個(gè)公約數(shù)4簡化為：
NH₃ +2O₂ =HNO₃ +H₂O
17 63 18
1.7t X Y
X=6.3t Y=1.8t
質(zhì)量分?jǐn)?shù)要為50%，則整個(gè)溶液的質(zhì)量為6.3噸/50%=12.6噸，所需要加的水的質(zhì)量為：12.6-6.3-1.8=4.5噸，故答案為：4.5；
（2）設(shè)被轉(zhuǎn)移的水的質(zhì)量為X，
50%的硝酸含水量為50%，80%的硝酸鎂溶液含水量為20%，90%的硝酸含水量為10%，60%的硝酸鎂溶液含水量為40%．則
硝酸中水：0.5M₁-X=（M₁-X）×0.1
解得：M₁=X
硝酸鎂中水：0.2M₂+X=（M₂+X）×0.4
解得：M₂=3X
故===0.75，故答案為：0.75；
（3）設(shè)NO的物質(zhì)的量是x，NO₂的物質(zhì)的量是y，則
x+=mol=1mol；
32x+24（y-x）=44，
解得：x=mol，y=mol，即一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比=1：7，所以相同條件下，一氧化氮和二氧化氮的體積之比是1：7，故答案為：1：7．
分析：（1）根據(jù)總反應(yīng)方程式：4NH₃+8O₂=4HNO₃+4H₂O，即NH₃+2O₂=HNO₃+H₂O來計(jì)算；
（2）根據(jù)蒸餾過程中被蒸餾的水的質(zhì)量，分別找出硝酸與硝酸鎂中轉(zhuǎn)移的水的等量關(guān)系，分別求出 M₁、M₂，進(jìn)行分析解答本題；
（3）根據(jù)二氧化碳?xì)怏w體積和溶液質(zhì)量增加的量列方程組解出一氧化氮和二氧化氮的體積，從而得出其體積之比．
點(diǎn)評：本題主要考查了化學(xué)計(jì)算，注意平時(shí)知識的積累以及靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，難度中等．