Question

【題目】工業(yè)上采用氨的催化氧化制備硝酸，起反應(yīng)如下：

設(shè)空氣中氧氣的體積分數(shù)為0.20，氮氣的體積分數(shù)為0.80

（1）為使NH3恰好完全氧化為NO，氨-空氣混合物中氨的體積分數(shù)為 （用小數(shù)表示，保留2位小數(shù)）

（2）1mol NH3完全轉(zhuǎn)化HNO3，若在此過程中不補充水，則所得HNO3溶液的質(zhì)量分數(shù)為 （用小數(shù)表示，保留2位小數(shù)）

（3）已知NH3完全轉(zhuǎn)化NO的轉(zhuǎn)化率為95%，由NO轉(zhuǎn)化HNO3的轉(zhuǎn)化率為92%.請計算用17噸NH3可制取質(zhì)量分數(shù)為0.63的硝酸溶液為 噸

（4）硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學反應(yīng)為：

①

②

若每生產(chǎn)1mol CO2，吸收溶液質(zhì)量就增加40g。計算吸收液中NaNO2和NaNO3物質(zhì)的量之比為 。

Answer 1

【答案】（1）0.14；

（2） 0.78；

（3）87.4；

（4）3：1

【解析】

試題分析：（1）氨氣恰好完全氧化為一氧化氮，發(fā)生反應(yīng)4NH3+5O2→4NO+6H2O，氨氣和氧氣物質(zhì)的量之比為4：5，即氨氣和空氣物質(zhì)的量之比為4：（5÷0.2）=4：25，所以氨氣所占體積分數(shù)即物質(zhì)的量分數(shù)為=0.14，故答案為：0.14；

（2）由方程式可得反應(yīng)總方程式：NH3+2O2=HNO3+H2O，為使1mol氨氣恰好完全轉(zhuǎn)化化為硝酸，所得硝酸溶液中HNO3與H2O的物質(zhì)的量之比為1：1，故所得硝酸溶液質(zhì)量分數(shù)=×100%=77.8%，故答案為：77.8%；

（3）設(shè)用17噸NH3可制取質(zhì)量分數(shù)為0.63的硝酸溶液質(zhì)量是xmol，則：

NH3～～～～～～HNO3，

17 63

17t×95%×92% 0.63x

解得x=87.4t，

答：用17噸NH3可制取質(zhì)量分數(shù)為0.63的硝酸溶液87.4噸；

（4）反應(yīng)2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑，產(chǎn)生22.4L（標準狀況下）CO2時，溶液質(zhì)量增重△m=48g，反應(yīng)NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑，產(chǎn)生22.4L（標準狀況下）CO2時，溶液質(zhì)量增重△m=32g，實際溶液質(zhì)量增重40g，上述兩個反應(yīng)都發(fā)生，設(shè)由NO2與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO2為amol，由NO和NO2與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO2為bmol，則：a+b=1，48a+32b=40，解得a=b=0.5，所以n（NaNO2）：n（NaNO3）=（a+2b）：a=1.5：0.5=3：1，答：吸收液中NaNO2和NaNO3物質(zhì)的量之比是3：1.