题目内容

设空气中O2的体积分数为0.2，N2的体积分数为0.8．在有水存在的条件下，某氮的氧化物（NO与NO2形成的混合物）和一定量空气混合恰好完全反应生成硝酸，反应后气体体积减少了一半（相同条件下）．则该氮的氧化物中NO与NO2的体积比可能是（　　）
A、1：5B、1：4C、1：3D、任意比
分析：NO和NO2分别和氧气、水反应方程式为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，混合气体中NO、NO2和氧气恰好反应，完全反应后气体体积减为原来的一半，则减少的体积为NO、O2、NO2的体积，其体积等于氮气的体积，据此计算NO与NO2的体积比．
解答：解：假设空气的体积为1L，O2的体积分数为0.2，N2的体积分数为0.8，则O2的体积为0.2L，N2的体积为0.8L，
假设NO的体积为xL，NO2的体积为yL，
根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3知，NO完全反应需要氧气体积=
3
4
xL，
根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3知，NO2完全反应需要氧气体积=
1
4
yL，
减少的体积为NO、O2、NO2的体积，其体积等于氮气的体积，0.2L+x+y=0.8L①，
氧气的体积=
3
4
xL+
1
4
yL=0.2L②，
根据①②解得
x=0.1
y=0.5
，所以x：y=0.1：0.5=1：5，
故选A．
点评：本题考查了混合物的有关计算，根据方程式中氮氧化物和氧气的关系式结合气体体积变化来分析解答，解题时要正确书写方程式，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
（2009?南通二模）硫酸工业中通常将尾气转化为硫酸铵，既能防止对大气的污染，又能充分利用原料．请回答下列问题：
（1）硫酸工业尾气中SO2、O2的体积分数分别为0.4%和0.5%．向硫酸工业尾气中通入空气（设空气中O2的体积分数为20.5%，且不含SO2），使SO2的体积分数由0.4%降为0.2%．
①通入的空气与原硫酸工业尾气的体积比为
1：1
1：1
．
②通入空气后的混合气体中O2的体积分数为
10.5%
10.5%
．
（2）在400℃时，将经上述通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂层后，再与NH3混合，同时缓慢喷入冷水，此时气体温度迅速由约400℃下降为200℃，在热的结晶装置中得到（NH4）2SO4晶体．
①生产中，NH3的通过速率约为
20
20
L/h时，原子利用率最高（设SO2的转化率为100%）．
②某硫酸厂每天排放出的尾气折算成标准状况下的体积为5×105m3．按上述方法该厂每月（以30天计）最多能获得多少吨硫酸铵？

硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。

⑴若1g含SiO2和FeS2的某硫铁矿样品，在氧气中充分燃烧，残余固体质量为0.84g。某硫酸厂每天用这种矿石500t生产硫酸，如果在沸腾炉内损失5%的硫，SO2的转化率为90%，则每天可以制得98%的H2SO4质量为           t。

⑵某硫酸厂以硫为原料每天生产98%的H2SO4 a t。若送风(鼓入空气)后使硫充分燃烧，并在下一步催化氧化时不再补充空气，设送风机每天输送空气的体积为b m3/台(标准状况)。求理论上至少应安装         台送风机(空气中氧气的体积分数为21%)。

⑶硫酸工业的尾气通常是转化为硫酸铵的。若尾气中SO2、O2的体积分数分别为0.4％和0.5％。向尾气中通入空气(设空气中O2的体积分数为20.5％，且不含SO2)，在400℃、催化剂作用下反应，再与NH3混合，同时喷水降温至200℃，在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体。若某硫酸厂每天排放出的尾气为5×105m3(标准状况),按上述方法该厂每月(以30天计)最多能获得         吨硫酸铵？

黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取2.000g样品在空气中充分灼烧（假设杂质不参加反应），将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.3360mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00mL。

已知：①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

②SO2＋2Fe3＋＋2H2O→SO42－＋2Fe2＋＋4H＋

③MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋→Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O

（1）样品中FeS2的质量分数是            。(用小数表示，保留三位，下同)

（2）煅烧1000 t该黄铁矿生产出997.9 t硫酸铵，若黄铁矿制取硫酸时的利用率为0.800，则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为            。

（3）为使黄铁矿充分燃烧，工业上使用过量空气（设空气中O2的体积分数为0.200），当空气过量20%时，煅烧后气体中SO2的体积分数是多少？

（4）若接触室导出的气体中含体积分数为0.0672的SO3。把出口气体送进吸收塔，用质量分数为0.980的硫酸吸收，可得到“发烟H2SO4”（H2SO4和SO3的混合物，其中含质量分数为0.200的SO3）。计算吸收106 m3出口气体（已折算为标准状况）所需要质量分数为0.980的硫酸的质量。

 

硫酸工业中通常将尾气转化为硫酸铵，既能防止对大气的污染，又能充分利用原料．请回答下列问题：
（1）硫酸工业尾气中SO2、O2的体积分数分别为0.4%和0.5%．向硫酸工业尾气中通入空气（设空气中O2的体积分数为20.5%，且不含SO2），使SO2的体积分数由0.4%降为0.2%．
①通入的空气与原硫酸工业尾气的体积比为______．
②通入空气后的混合气体中O2的体积分数为______．
（2）在400℃时，将经上述通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂层后，再与NH3混合，同时缓慢喷入冷水，此时气体温度迅速由约400℃下降为200℃，在热的结晶装置中得到（NH4）2SO4晶体．
①生产中，NH3的通过速率约为______L/h时，原子利用率最高（设SO2的转化率为100%）．
②某硫酸厂每天排放出的尾气折算成标准状况下的体积为5×105m3．按上述方法该厂每月（以30天计）最多能获得多少吨硫酸铵？

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