Question

氨气是化学工业上应用非常广泛的物质。下面仅是它在两方面的重要用途。
“侯氏制碱法”的发明为振兴中国化工工业做出了重要贡献。制碱法的第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳，该反应可表示为：NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O → NaHCO₃↓+ NH₄Cl
现在45℃时，取117g食盐配制成饱和溶液，向其中通入适量氨气后，再向其中通入二氧化碳，使反应进行完全。试计算并回答下列问题（计算结果取三位有效数字）（有关物质的溶解度数据如表，单位：g/100g水）。

	NaCl	NaHCO3	NH4Cl
10℃	35.8	8.15	33.0
45℃	37.0	14.0	50.0

 
（1）117g食盐理论上可以制取纯碱           g；
（2）45℃反应完毕后，有晶体析出；溶液中剩余水        g，析出晶体的质量        g。
（3）过滤除去析出的晶体后再降温至10℃，又有晶体析出，计算所析出晶体的质量共     克
工业制硝酸也是氨气重要用途之一，反应如下：
4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O  2NO+O₂→2NO₂    3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO
将a mol的NH₃与b mol的O₂混合后，充入一密闭容器，在Pt存在下升温至700℃，充分反应后，冷却至室温。
（4）请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量，将结果填于下表中：

b∕a的取值范围	溶质	溶质物质的量
	——	——

 

Answer 1

（1）106g（1分）
（2）280 g    129g   （2分） 
（3）共30.9g（3分）（其中NH₄Cl 14.5g，NaHCO₃16.4g）
（4）（共6分）

b∕a的取值范围	溶质	溶质物质的量
0<b∕a<5∕4 (0.5分)	NH3    (0.5分)	(a-4b∕5)mol   (1分)
b∕a=5∕4	/	/
5∕4<b∕a<2  (0.5分)	HNO3  (0.5分)	(4b-5a) ∕3mol (1分)
b∕a≥2      (0.5分)	HNO3  (0.5分)	amol          (1分)

试题分析：
（1）根据计量数可求得得106g。
（2）在45℃时，取117g食盐配制成饱和溶液，需水xg，117/x=37.0/100解得x=316.0，反应消耗水2mol（36g），剩余水280g；其中容纳NaHCO₃为39g析出晶体NaHCO₃为129g。
（3）根据溶解度计算共30.9g（其中NH₄Cl 14.5g，NaHCO₃16.4g）。
（4）若0<b∕a<5∕4 ，氨气反应不完，剩余氨气；5∕4<b∕a<2，氨气完全转变为NO，但NO只能部分反应生成HNO₃，得HNO₃为 (4b-5a) ∕3mol ；N完全转化为硝酸为amol。
53.跟据题意主链为OHC-C-C-CHO，另外两个-CH₃和一个Br共有5种连接方式。