Question

18．近年来，工业上用Mg（NO₃）₂替代浓H₂SO₄作为制取浓HNO₃的脱水剂（以下数据均为质量百分比浓度）．65%HNO₃（质量M₁）中加72%Mg（NO₃）₂溶液（质量为M₂）后蒸馏，分别得到97.5%HNO₃和60%Mg（NO₃）₂溶液（不含HNO₃）．
（1）若蒸馏过程中HNO₃、Mg（NO₃）₂、H₂O均无损耗，求蒸馏前的投料比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$的值．
（2）蒸馏过程中，若H₂O的损耗占总质量的5.0%，即有（M₁+M₂）×5.0%的H₂O损失，则投料时比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$应该增大．（选填增大、减小或不变）理由是M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$+005（M₁+M₂），解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{15}{17}$＞$\frac{3}{5}$．

Answer 1

分析 根据蒸馏过程中被转移的水的质量，分别找出硝酸与硝酸镁中转移的水的等量关系，分别求出 M₁、M₂，进行分析解答本题．

解答 解：（1）由题意知，蒸馏前后溶液质量不变．所以M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$，解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{3}{5}$，
答：若蒸馏过程中HNO₃、Mg（NO₃）₂、H₂O均无损耗，蒸馏前的投料比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$的值为$\frac{3}{5}$．
（2）蒸馏过程中，若H₂O的损耗占总质量的5.0%，即有（M₁+M₂）×5.0%的H₂O损失，则M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$+005（M₁+M₂），解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{15}{17}$＞$\frac{3}{5}$，因此投料时比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$应该增大，
故答案为：增大；M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$+005（M₁+M₂），解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{15}{17}$＞$\frac{3}{5}$．

点评 本题考查学生对溶质、溶液、溶剂，及溶质的质量分数之间关系的理解，并能在解题中理清其关系进行解题，难度较大，为历年中考压轴计算题．