Question

【題目】硝酸在化學(xué)工業(yè)中有著極其廣泛的應(yīng)用。

（1）將1.25mol的NO、NO2、N2O4混合物（其中NO的體積分?jǐn)?shù)為0.60）通入水中，在空氣充足的條件下完全反應(yīng)后可獲得硝酸的物質(zhì)的量范圍是_______________。

（2）向稀硝酸中加入18.4mol/L的濃硫酸（98%）作吸水劑并蒸餾得濃硝酸，當(dāng)其濃度下降到87%（密度1.8g/cm3）以下時(shí)，則失去吸水能力。50mL 18.4mol/L的濃硫酸作為吸水劑時(shí)，最多可吸水_________ g。

（3）在65%的HNO3（質(zhì)量m1）中加入72%的Mg(NO3)2（質(zhì)量m2）后蒸餾，分別得到97.5%的HNO3和60%的Mg(NO3)2溶液（其中不含硝酸）。若蒸餾過程中，硝酸、硝酸鎂均無(wú)損耗，H2O的損耗占總質(zhì)量的5%，則蒸餾前投料比＝______________。

（4）硝酸工業(yè)中的尾氣用燒堿進(jìn)行吸收產(chǎn)物為NaNO2、NaNO3和H2O。現(xiàn)有含0.50mol氮氧化物的尾氣，恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收。已知反應(yīng)后溶液含有0.35mol　NaNO2。若將尾氣NO和NO2的平均組成用NOx表示，則x =___________。

Answer 1

【答案】1.25mol＜n(HNO3)＜1.75mol 11.63 0.88 1.80

【解析】

(1)1.25molNO、NO2、N2O4混合物，NO的體積分?jǐn)?shù)為0.60，所以n(NO)=1.25×0.6=0.75mol，n(NO2+N2O4)=1.25-0.75=0.5mol，因?yàn)樵诳諝獬渥愕臈l件下完全反應(yīng)，所有N全都轉(zhuǎn)變成硝酸，據(jù)N原子守恒當(dāng)0.5mol全為二氧化氮時(shí)生成硝酸最少物質(zhì)的量=1.25mol，若全為四氧化二氮生成硝酸最多為：0.75+0.5×2=1.75mol，即1.25mol＜n(HNO3)＜1.75mol；

(2)據(jù)已知信息，18.4 mol/L的濃硫酸吸完水后變?yōu)?/span>87%，假設(shè)濃硫酸體積為1L，吸收水的質(zhì)量為m g，則有：(18.4×98)÷(18.4×98÷98%+m )×100%="87%" ,計(jì)算得m=232.6g，所以50mL 18.4mol/L的濃硫酸作為吸水劑時(shí)，最多可吸水232.6×0.05=11.63g；

(3)設(shè)蒸餾后硝酸溶液質(zhì)量為a g，硝酸鎂溶液質(zhì)量為b g，蒸餾前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，則有65%m1=97.5%a，a=m1；72%m2=60%b，b=1.2m2；因?yàn)檎麴s前后水減少了5%，所以剩余質(zhì)量為95%，則95%(m1+m2)=a+b，即：(m1+m2)×95%=m1+1.2m2，=0.88；

(4)據(jù)氮原子守恒得，0.5mol NOx中N共0.5mol，生成NaNO2、NaNO3一共也是0.5mol，n(NaNO2)= 0.35mol，所以n(NaNO3)=0.5-0.35=0.15mol，即n(NaNO2)：n(NaNO3)=7:3，據(jù)以上信息可寫出反應(yīng)方程式：10NOx+10NaOH=7NaNO2+3NaNO3+5H2O，據(jù)氧原子守恒得x=1.80。