Question

【题目】硝酸在化学工业中有着极其广泛的应用．
（1）将1.25mol的NO、NO2、N2O4混合物（其中NO的体积分数为0.60）通入水中，在空气充足的条件下完全反应后可获得硝酸的物质的量范围是 ．
（2）向稀硝酸中加入18.4mol/L的浓硫酸（98%）作吸水剂并蒸馏得浓硝酸，当其浓度下降到87%（密度1.8g/cm3）以下时，则失去吸水能力．50mL 18.4mol/L的浓硫酸作为吸水剂时，最多可吸水g．
（3）在65%的HNO3（质量m1）中加入72%的Mg（NO3）2（质量m2）后蒸馏，分别得到97.5%的HNO3和60%的Mg（NO3）2溶液（其中不含硝酸）．若蒸馏过程中，硝酸、硝酸镁均无损耗，H2O的损耗占总质量的5%，则蒸馏前投料比 = ．
（4）硝酸工业中的尾气用烧碱进行吸收产物为NaNO2、NaNO3和H2O．现有含0.50mol氮氧化物的尾气，恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收．已知反应后溶液含有0.35molNaNO2 ． 若将尾气NO和NO2的平均组成用NOx表示，则x= ．

Answer 1

【答案】
（1）1.25mol＜n（HNO3）＜1.75mol
（2）11.63
（3）0.88
（4）1.8
【解析】解：（1）NO的物质的量为1.25mol×0.6=0.75mol，则NO2、N2O4总物质的量为1.25mol﹣0.75mol=0.5mol，气体全部为NO、NO2时，得到硝酸最少，根据N原子守恒，得到硝酸极小值为1.25mol，气体为NO、N2O4时得到硝酸最多，根据N原子守恒，得到硝酸极大值为0.75mol+0.5mol×2=1.75mol，则：1.25mol＜n（HNO3）＜1.75mol，所以答案是：1.25mol＜n（HNO3）＜1.75mol；（2）98%浓硫酸密度为：ρ= = g/mL=1.84g/mL，87%（密度1.8g/cm3）的硫酸物质的量浓度为： mol/L，根据稀释定律，50mL浓硫酸吸水失去吸水能力后溶液体积为： =57.57mL，则吸收水的质量为：57.57mL×1.8g/mL﹣50mL×1.84g/mL=11.63g，所以答案是：11.63；（3）蒸馏后得到97.5%的HNO3的质量为： ，得到60%的Mg（NO3）2溶液质量为： ，损耗水的总质量为（m1+m2）×5%，则： + =（m1+m2）﹣（m1+m2）×5%，整理可得： =0.88所以答案是：0.88；（4）根据N原子守恒得n（NaNO3）=n（NOx）﹣n（NaNO2）=0.5mol﹣0.35mol=0.15mol， 由 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，可知生成0.15mol硝酸钠需要0.3molNO2 ， 同时生成0.15mol亚硝酸钠，则反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O生成的亚硝酸钠为0.35mol﹣0.15mol=0.2mol，则该反应中消耗0.1molNO2、0.1molNO，所以原混合气体中NO、NO2的物质的量分别是0.1mol、0.4mol，尾气中NO与NO2的平均组成记为NOx ， 则：x= =1.8，
所以答案是：1.8．