Question

工业以CaO和硝酸反应制Ca（NO₃）₂?4H₂O晶体，为确保制备过程既不补充水分，又无水剩余，则应选用的硝酸质量分数为（　　）

A．无法计算

B．30%

C．63%

D．70%

Answer 1

分析：令Ca（NO₃）₂?4H₂O晶体物质的量为1mol，根据硝酸根守恒可知n（HNO₃）=2mol，据此计算溶质硝酸质量．根据氢元素守恒可知CaO和硝酸反应生成的水的物质的量为1mol，所以原硝酸溶液中水的物质的量为3mol，据此计算溶剂的质量，再根据溶质质量分数定义计算．

解答：解：令Ca（NO₃）₂?4H₂O晶体物质的量为1mol，根据硝酸根守恒可知n（HNO₃）=2mol，所以m（HNO₃）=2mol×63g/mol=126g．根据氢元素守恒可知CaO和硝酸反应生成的水的物质的量为2mol×

1

2

=1mol，结晶水的物质的量为4mol，所以原硝酸溶液中水的物质的量为4mol-1mol=3mol，所以原硝酸溶液中水的质量为3mol×18g/mol=54g．
所以应选用的硝酸质量分数为

126g

126g+54g

×100%=70%．
故选：D．

点评：考查溶质质量分数的计算，难度中等，判断硝酸溶液中硝酸与水的物质的量关系是关键．