题目内容
31、硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:2NO2 + Na2CO3 → NaNO2 + NaNO3 + CO2↑ ①
NO + NO2 + Na2CO3 → 2NaNO2 + CO2↑ ②
(1)根据反应①,每产生22.4L(标准状况下)CO2,吸收液质量将增加 g。
(2)配制1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,需Na2CO3·10H2O多少克?
(3)现有1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,吸收硝酸工业尾气,每产生22.4L(标准状况)CO2时,吸收液质量就增加44g。
① 计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比。
② 1000g质量分数为21.2%的纯碱在20℃经充分吸收硝酸工业尾气后,蒸发掉688g水,冷却到0℃,最多可析出NaNO2多少克?(0℃时,NaNO2的溶解度为71.2g/100g水)
答案:
(1)48
(2)m(Na2CO3·10H2O) = 572g
(3)①2NO2 + Na2CO3 → NaNO2 + NaNO3 + CO2↑ △m = 48g
NO + NO2 + Na2CO3 → 2NaNO2 + CO2↑ △m = 32g
设由NO2与纯碱反应产生的CO2为a mol
由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为b mol
或
n(NaNO2):n(NaNO3) = 5:3
②设生成的n(NaNO2)为5x mol,n(NaNO3)为3x mol
据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:本题综合考查有关化学方程式、物质的量及溶解度的计算等知识,检查学生的综合应用能力。
(1)2NO2+Na2CO3====NaNO2+NaNO3+CO2↑ Δm
106 g 69 g 85 g 22.4 L 48 g
22.4 L m
m=48 g
(2)根据Na2CO3质量守恒有: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
设由NO2与纯碱反应产生的CO2为a mol,由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为b mol
由 得
或
a=0.75 mol b=0.25 mol
n(NaNO2)∶n(NaNO3)=5∶3
②设生成的n(NaNO2)为5x mol,n(NaNO3)为3x mol
据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
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