Question

氨在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途．
某工廠平均每天產(chǎn)生約600m³廢氨水（該氨水濃度為153mg?L^-1，密度為1g?cm^-3），該廢氨水中氨的物質(zhì)的量濃度為

 

．
若含0.800mol NH₃的某氨水溶液質(zhì)量為54.0g，向該溶液通入二氧化碳至反應完全，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)）
NH₃常用于制備NO．4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O；（不考慮NO與氧氣的反應），設空氣中氧氣的體積分數(shù)為0.20，氮氣體積分數(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數(shù)為

 

．
硫酸工業(yè)的尾氣可以使用氨水進行吸收，既防止了有害物質(zhì)的排放，也同時得到副產(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，同時得到21.86g沉淀．通過計算，求銨鹽溶液中各溶質(zhì)成分與物質(zhì)的量濃度之比．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量濃度的相關計算,化學方程式的有關計算,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關計算

專題：

分析：根據(jù)該氨水濃度為153mg?L^-1，結(jié)合n=

m

M

、c=

n

v

計算；
根據(jù)碳原子守恒計算理論上m（NH₄HCO₃），根據(jù)題意計算實際m（NH₄HCO₃），從而計算其產(chǎn)率；
使NH₃恰好完全氧化為NO，根據(jù)氨氣計算需要氧氣的量，再根據(jù)體積分數(shù)公式進行計算；
根據(jù)確定沉淀的成分，然后再根據(jù)SO₂和氨氣的關系確定其他成分，最后列式計算；

解答： 解：該氨水濃度為153mg?L^-1，取1L，則含氨氣153mg，氨氣的物質(zhì)的量為：n=

m

M

=

153×10-3g

17g/mol

=9×10^-3mol，
該廢氨水中氨的物質(zhì)的量濃度為c=

n

v

=

9×10-3mol

1L

=9×10^-3mol/L；
故答案為：9×10^-3mol/L；
二氧化碳和氨水反應，CO₂+NH₃?H₂O=NH₄HCO₃，含0.800mol NH₃的某氨水溶液完全反應需通入0.8molCO₂，過濾得到m（NH₄HCO₃）=54.0g+0.8mol×44g?mol^-1-31.2g=58g，根據(jù)碳原子守恒，理論上應得到m（NH₄HCO₃）=0.8mol×79g?mol^-1=63.2g，則NH₄HCO₃的產(chǎn)率為

58g

63.2g

≈91.8%，
故答案為：91.8%；
根據(jù)氨氣被氧氣恰好完全氧化為NO的方程式，可假設氨氣的體積是4L，設需要空氣的體積為y，
4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O
4    5
4L  0.20y            
y=

4×5

4×0.20

L=25L，氨-空氣混合物中氨的體積分數(shù)=

4L

4L+25L

≈0.14，
故答案為：0.14；
設0.09molSO₂能產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為Xg   
    SO₂ ～BaSO₃
    1mol     217g
    0.09mol   X
    X=19.53g
所以沉淀中有硫酸鋇和亞硫酸鋇，硫酸鋇的質(zhì)量為21.86g-19.53g=2.33g，
硫酸根的物質(zhì)的量為

2.33g

233g/mol

=0.01mol，亞硫酸根的物質(zhì)的量

19.53g

217g/mol

=0.09mol，
所以（NH₄）₂SO₄的物質(zhì)的量為0.01mol，（NH₄）₂SO₄產(chǎn)生的NH₃是0.01mol×2=0.02mol；
共產(chǎn)生0.16molNH₃，其他成分產(chǎn)生氨氣0.16mol-0.02mol=0.14mol，亞硫酸根與銨根為9：14，所以成份還有：亞硫酸銨和亞硫酸氫銨；
設亞硫酸銨和亞硫酸氫銨的物質(zhì)的量分別為：X、Y，則
X+Y=0.09mol，
2X+Y=0.14mol，
解得：X=0.05mol，Y=0.04mol，
銨鹽溶液中各溶質(zhì)成分與物質(zhì)的量濃度之比：c[（NH₄）₂SO₃]：c（NH₄HSO₃）：c[（NH₄）₂SO₄]=5：4：1；
答：銨鹽溶液中各溶質(zhì)成分與物質(zhì)的量濃度之比：c[（NH₄）₂SO₃]：c（NH₄HSO₃）：c[（NH₄）₂SO₄]=5：4：1；

點評：本題考查物質(zhì)的量濃度的計算，側(cè)重化學方程式的計算，題目難度中等，注意運用關系式法計算．