Question

（本题共14分）氨在工业生产中有广泛的用途。

54．某工厂平均每天产生约600 m3废氨水（该氨水浓度为153 mg/L，密度为1 g/cm3），该废氨水中氨的物质的量浓度为_____________。

55．若含0．800 mol NH3的某氨水溶液质量为54．0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，析出晶体后过滤，得到滤液31．2g，则NH4HCO3的产率为_______%。（保留1位小数）

56．NH3常用于制备NO。4NH3+5O2 →4NO+6H2O;（不考虑NO与氧气的反应），设空气中氧气的体积分数为0．20，氮气体积分数为0．80。为使NH3恰好完全氧化为NO，氨—空气混合物中氨的体积分数为________。

57．硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止了有害物质的排放，也同时得到副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份中加入足量硫酸，产生0．09mol SO2（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量Ba(OH)2，产生0．16mol NH3，同时得到21．86g沉淀。通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。

Answer 1

54．9×10-3 mol·L-1 (3分) ；55．91．8 (3分) ；56．0．14 (3分)

57．（5分）NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2SO4。它们的物质的量的比是5 : 4 : 1。

【解析】

试题分析：54．该废氨水中氨的物质的量浓度C=；

55．若含0．800 mol NH3的某氨水溶液质量为54．0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，若NH3中的N元素完全转化为NH4HCO3，则需要CO2的物质的量是0．800mol，理论产量是0．800mol×79g/mol=63．2g，实际产量是0．800mol×44g/mol+54．0 g－31．2g=58g，所以NH4HCO3的产率为（58g÷63．2g）×100%=91．8%；

56．假设NH3的物质的量是1mol，则反应需要氧气的物质的量是1．25mool，由于空气中氧气的体积分数为0．20，则需要空气的物质的量是1．25mool÷0．2=6．25mol．由于气体的体积比等于它们的物质的量的比，所以氨—空气混合物中氨的体积分数为[(1mol÷(1mol+6．25mol))×100%=14%；

57． ①向该铵盐中加入硫酸产生SO2， n（SO2）=0．09mol, 说明在该铵盐中含有(NH4)2SO3、NH4HSO3中至少一种 ；加入足量Ba(OH)2，产生0．16mol NH3，n(NH3)=0．16mol；同时产生沉淀21．86g。若沉淀完全是BaSO3，其质量是0．09mol×217g/mol=19．53g<21．86g, 所以含BaSO3 和BaSO4。故原铵盐含有亚硫酸盐和硫酸盐；②n（NH3）=0．16mol﹤2n（SO2）=0．18mol，所以铵盐中含NH4HSO3．即该盐是NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2SO4的混合物；③根据元素守恒，由于n（SO2）=0．09mol ，所以n（BaSO3）=0．09mol，m(BaSO3)=217g/mol×0．09mol=19．53g，m(BaSO4)=21．86-19．53=2．33(g)。则n（BaSO4）=0．01mol= n[(NH4)2SO4]，n[(NH4)2SO3]=0．16mol-0．01mol×2-0．09mol=0．05mol； n(NH4HSO3)=0．09-0．05=0．04mol．在同一溶液中溶质的物质的量的比等于浓度的比。所以c[(NH4)2SO3] : c(NH4HSO3) : c[(NH4)2SO4] = 5 : 4 : 1。

考点：考查氨的浓度的计算、性质的应用、反应产物的成分的确定和各组分的浓度的比的计算的知识。