火法煉鋅是將閃鋅礦（主要含ZnS）焙燒使它轉化為氧化鋅，再把氧化鋅和焦炭混合，在鼓風爐中加熱至1100℃～1300℃，使鋅蒸餾出來（設空氣中N₂、O₂的體積分數(shù)分別為0.8、0.20），主要反應為：

     焙燒爐中：2ZnS(s) + 3O₂(g)→ 2ZnO(s) + 2SO₂(g)      ①

     鼓風爐中：2C(s) + O₂(g)→2CO                    ②

     鼓風爐中：ZnO(s) + CO(g) Zn(g)+CO₂(g)        ③

（1）已知閃鋅礦中含硫16％(其它雜質不含硫)，則閃鋅礦中硫化鋅的含量為             。

（2）焙燒爐產(chǎn)生的爐氣中SO₂的體積分數(shù)不超過            %（保留小數(shù)后一位數(shù)字）。

⑶鼓風爐容積固定，爐內(nèi)部分氣態(tài)物質其物質的量濃度（mol/L）變化如下：

則鼓風爐中CO總的轉化率為        ；若生產(chǎn)中CO總的利用率為95%，則每生產(chǎn)1molZn，至少需要補充焦炭       g。

⑷若ZnS全部轉化為Zn。焙燒爐出來的N₂、O₂、SO₂混合氣體中N₂占82.5%，鼓風爐中CO的轉化率為62.5%，而O₂無剩余，則每生產(chǎn)1mol Zn，應向焙燒爐和鼓風爐中鼓入新鮮空氣共         L(S.T.P)。

火法煉鋅是將閃鋅礦（主要含ZnS）焙燒使它轉化為氧化鋅，再把氧化鋅和焦炭混合，在鼓風爐中加熱至1100℃～1300℃，使鋅蒸餾出來（設空氣中N₂、O₂的體積分數(shù)分別為0.8、0.20），主要反應為：

     焙燒爐中：2ZnS(s) + 3O₂(g) → 2ZnO(s) + 2SO₂(g)      ①

     鼓風爐中：2C(s) + O₂(g) →2CO                     ②

     鼓風爐中：ZnO(s) + CO(g) Zn(g)+CO₂(g)         ③

（1）已知閃鋅礦中含硫16％(其它雜質不含硫)，則閃鋅礦中硫化鋅的含量為              。

（2）焙燒爐產(chǎn)生的爐氣中SO₂的體積分數(shù)不超過             %（保留小數(shù)后一位數(shù)字）。

⑶鼓風爐容積固定，爐內(nèi)部分氣態(tài)物質其物質的量濃度（mol/L）變化如下：

則鼓風爐中CO總的轉化率為        ；若生產(chǎn)中CO總的利用率為95%，則每生產(chǎn)1molZn，至少需要補充焦炭        g。

⑷若ZnS全部轉化為Zn。焙燒爐出來的N₂、O₂、SO₂混合氣體中N₂占82.5%，鼓風爐中CO的轉化率為62.5%，而O₂無剩余，則每生產(chǎn)1mol Zn，應向焙燒爐和鼓風爐中鼓入新鮮空氣共         L(S.T.P)。

（08上海12校第二次聯(lián)考）在化工生產(chǎn)中，硝酸的制備通常采用催化氧化法，原料主要是氨氣和氧氣。

問題1：由于二氧化碳不能被水完全吸收，因此生成的氣體須經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作，使其充分轉化為硝酸（如果不考慮生產(chǎn)過程中的其它損失）。

   （1）從理論上分析，要使氨氣完全轉化為硝酸，則原料氨氣和氧氣物質的量的投料比至少為              。

   （2）如果按理論上的原料將原料放在一個具有反應條件下的密閉容器中進行，所有物質不與外界交換，則最后所得溶液的質量分數(shù)為              。

   （3）循環(huán)操作的次數(shù)與二氧化氮在生成硝酸的轉化率具有一定的數(shù)學關系。計算一定量的二氧化氮氣體大約要經(jīng)過              次循環(huán)操作，才能使二氧化氮的轉化率約為96%。

問題2：將上述方法制得的硝酸，可以稀釋成濃縮得各種不同濃度的硝酸。大量實驗證明，同一金屬與不同濃度的硝酸反應可生成不同的還原產(chǎn)物。某研究小組實驗研究了鎂與不同濃度硝酸反應，測得氣體產(chǎn)物主要有H₂、N₂、NO、NO₂，溶液中的產(chǎn)物主要有Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃、H₂O。

   （4）現(xiàn)有0.96Mg與足量濃度為4mol/l的HNO₃完全

反應，收集到224ml（S.T.P）氣體，各氣體產(chǎn)物

成分和所有硝酸濃度曲線如右圖所示。通過計

算確定還原產(chǎn)物的組成及各成分的物質的量之

比是多少？

(14分)HNO₃是極其重要的化工原料。工業(yè)上制備HNO₃采用NH₃催化氧化法，將中間產(chǎn)生的NO₂在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的。(1)工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉化為硝酸(假定上述過程中無其它損失)。

① 試寫出上述反應的化學方程式。                                     

② 設循環(huán)操作的次數(shù)為n，試寫出NO₂→HNO₃轉化率與循環(huán)操作的次數(shù)n之間關系的數(shù)學表達式。

③ 計算一定量的二氧化氮氣體要經(jīng)過多少次循環(huán)操作，才能使95％的二氧化氮轉變?yōu)橄跛幔?

(2) 上述方法制備的HNO₃為稀硝酸，將它用水稀釋或蒸餾、濃縮可制得不同濃度的HNO₃。實驗證明：不同濃度的HNO₃與同一金屬反應可生成不同的還原產(chǎn)物。例如，鎂與硝酸反應實驗中，測得其氣相產(chǎn)物有H₂、N₂、NO、NO₂，液相產(chǎn)物有Mg(NO₃)₂，NH₄NO₃和H₂O。生成這些產(chǎn)物的HNO₃濃度范圍為：H₂：c<6.6 mol/L；N₂和NH₄⁺：c<10 mol/L；NO：0.1 mol/L<c<10 mol/L；NO₂：c>0.1 mol/L。各氣相產(chǎn)物成分及含量隨HNO₃濃度變化曲線如下圖所示。

④ 寫出Mg與11 mol/L的HNO₃反應的方程式；

⑤ 960 mg Mg與一定體積4 mol/L的HNO₃恰好完全反應，收集到224 mL氣體(S.T.P)氣體，試通過計算寫出反應方程式。