Question

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(xué)反應(yīng)為：

2NO₂ + Na₂CO₃ → NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂↑   ①

NO + NO₂ + Na₂CO₃ → 2NaNO₂ + CO₂↑      ②

（1）根據(jù)反應(yīng)①，每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO₂，吸收液質(zhì)量將增加                          g。

（2）配制1000g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿吸收液，需Na₂CO₃·10H₂O多少克？

（3）現(xiàn)有1000g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿吸收液，吸收硝酸工業(yè)尾氣，每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO₂時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44g。

① 計(jì)算吸收液中NaNO₂和NaNO₃物質(zhì)的量之比。

② 1000g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿在20℃經(jīng)充分吸收硝酸工業(yè)尾氣后，蒸發(fā)掉688g水，冷卻到0℃，最多可析出NaNO₂多少克？（0℃時(shí)，NaNO₂的溶解度為71.2g/100g水）

Answer 1

【答案】

（1）48

（2）m(Na₂CO₃·10H₂O) = 572g

（3）①2NO₂ + Na₂CO₃ → NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂↑       △m = 48g

NO + NO₂ + Na₂CO₃ → 2NaNO₂ + CO₂↑          △m = 32g

設(shè)由NO₂與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂為a mol

由NO和NO₂與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂為b mol

或

n(NaNO₂):n(NaNO₃) = 5:3

②設(shè)生成的n(NaNO₂)為5x mol，n(NaNO₃)為3x mol

據(jù)Na⁺守恒：5x + 3x = 4            x = 0.5

m(NaNO₂) = 172.5g，m(H₂O)_余 = 1000×78.8% - 688 = 100g

析出：m(NaNO₂)_(最大)=172.5 – 71.2 = 101.3g

【解析】本題綜合考查有關(guān)化學(xué)方程式、物質(zhì)的量及溶解度的計(jì)算等知識(shí)，檢查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

（1）2NO₂+Na₂CO₃====NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑       Δm

106 g     69g  85g   22.4 L    48 g         

22.4 L    m

m=48 g

（2）根據(jù)Na₂CO₃質(zhì)量守恒有：100 g×21.2%=m（Na₂CO₃·10H₂O）·

m（Na₂CO₃·10H₂O）=572 g

（3）①2NO₂+Na₂CO₃====NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑  Δm=48 g

②NO+NO₂+Na₂CO₃====2NaNO₂+CO₂↑  Δm=32 g

設(shè)由NO₂與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂為a mol，由NO和NO₂與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂為b mol

由  得

或

a=0.75 mol    b=0.25 mol

n（NaNO₂）∶n（NaNO₃）=5∶3

②設(shè)生成的n（NaNO₂）為5x mol，n（NaNO₃）為3x mol

據(jù)Na⁺守恒：5x+3x=4  x=0.5

m（NaNO₂）=172.5 g，m（H₂O）=1 000 g×78.8%－688 g=100 g

析出：m_（最大）（NaNO₂）=172.5 g－71.2 g=101.3 g