Question

（本題共14分）氨在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。

54．某工廠平均每天產(chǎn)生約600 m3廢氨水（該氨水濃度為153 mg/L，密度為1 g/cm3），該廢氨水中氨的物質(zhì)的量濃度為_____________。

55．若含0．800 mol NH3的某氨水溶液質(zhì)量為54．0 g，向該溶液通入二氧化碳至反應(yīng)完全，析出晶體后過濾，得到濾液31．2g，則NH4HCO3的產(chǎn)率為_______%。（保留1位小數(shù)）

56．NH3常用于制備NO。4NH3+5O2 →4NO+6H2O;（不考慮NO與氧氣的反應(yīng)），設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0．20，氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)為0．80。為使NH3恰好完全氧化為NO，氨—空氣混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)為________。

57．硫酸工業(yè)的尾氣可以使用氨水進(jìn)行吸收，既防止了有害物質(zhì)的排放，也同時(shí)得到副產(chǎn)品氮肥。已知吸收尾氣后的氨水全部轉(zhuǎn)化為銨鹽。取兩份相同體積的銨鹽溶液，一份中加入足量硫酸，產(chǎn)生0．09mol SO2（假設(shè)氣體已全部逸出，下同）；另一份中加入足量Ba(OH)2，產(chǎn)生0．16mol NH3，同時(shí)得到21．86g沉淀。通過計(jì)算，求銨鹽溶液中各溶質(zhì)成分與物質(zhì)的量濃度之比。

Answer 1

54．9×10-3 mol·L-1 (3分) ；55．91．8 (3分) ；56．0．14 (3分)

57．（5分）NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2SO4。它們的物質(zhì)的量的比是5 : 4 : 1。

【解析】

試題分析：54．該廢氨水中氨的物質(zhì)的量濃度C=；

55．若含0．800 mol NH3的某氨水溶液質(zhì)量為54．0 g，向該溶液通入二氧化碳至反應(yīng)完全，若NH3中的N元素完全轉(zhuǎn)化為NH4HCO3，則需要CO2的物質(zhì)的量是0．800mol，理論產(chǎn)量是0．800mol×79g/mol=63．2g，實(shí)際產(chǎn)量是0．800mol×44g/mol+54．0 g－31．2g=58g，所以NH4HCO3的產(chǎn)率為（58g÷63．2g）×100%=91．8%；

56．假設(shè)NH3的物質(zhì)的量是1mol，則反應(yīng)需要氧氣的物質(zhì)的量是1．25mool，由于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0．20，則需要空氣的物質(zhì)的量是1．25mool÷0．2=6．25mol．由于氣體的體積比等于它們的物質(zhì)的量的比，所以氨—空氣混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)為[(1mol÷(1mol+6．25mol))×100%=14%；

57． ①向該銨鹽中加入硫酸產(chǎn)生SO2， n（SO2）=0．09mol, 說明在該銨鹽中含有(NH4)2SO3、NH4HSO3中至少一種 ；加入足量Ba(OH)2，產(chǎn)生0．16mol NH3，n(NH3)=0．16mol；同時(shí)產(chǎn)生沉淀21．86g。若沉淀完全是BaSO3，其質(zhì)量是0．09mol×217g/mol=19．53g<21．86g, 所以含BaSO3 和BaSO4。故原銨鹽含有亞硫酸鹽和硫酸鹽；②n（NH3）=0．16mol﹤2n（SO2）=0．18mol，所以銨鹽中含NH4HSO3．即該鹽是NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2SO4的混合物；③根據(jù)元素守恒，由于n（SO2）=0．09mol ，所以n（BaSO3）=0．09mol，m(BaSO3)=217g/mol×0．09mol=19．53g，m(BaSO4)=21．86-19．53=2．33(g)。則n（BaSO4）=0．01mol= n[(NH4)2SO4]，n[(NH4)2SO3]=0．16mol-0．01mol×2-0．09mol=0．05mol； n(NH4HSO3)=0．09-0．05=0．04mol．在同一溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量的比等于濃度的比。所以c[(NH4)2SO3] : c(NH4HSO3) : c[(NH4)2SO4] = 5 : 4 : 1。

考點(diǎn)：考查氨的濃度的計(jì)算、性質(zhì)的應(yīng)用、反應(yīng)產(chǎn)物的成分的確定和各組分的濃度的比的計(jì)算的知識(shí)。