Question

氨在工业生产中有广泛的用途．
某工厂平均每天产生约600m³废氨水（该氨水浓度为153mg?L^-1，密度为1g?cm^-3），该废氨水中氨的物质的量浓度为

 

．
若含0.800mol NH₃的某氨水溶液质量为54.0g，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）
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

 

．
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

考点：物质的量浓度的相关计算,化学方程式的有关计算,溶液中溶质的质量分数及相关计算

专题：

分析：根据该氨水浓度为153mg?L^-1，结合n=

m

M

、c=

n

v

计算；
根据碳原子守恒计算理论上m（NH₄HCO₃），根据题意计算实际m（NH₄HCO₃），从而计算其产率；
使NH₃恰好完全氧化为NO，根据氨气计算需要氧气的量，再根据体积分数公式进行计算；
根据确定沉淀的成分，然后再根据SO₂和氨气的关系确定其他成分，最后列式计算；

解答： 解：该氨水浓度为153mg?L^-1，取1L，则含氨气153mg，氨气的物质的量为：n=

m

M

=

153×10-3g

17g/mol

=9×10^-3mol，
该废氨水中氨的物质的量浓度为c=

n

v

=

9×10-3mol

1L

=9×10^-3mol/L；
故答案为：9×10^-3mol/L；
二氧化碳和氨水反应，CO₂+NH₃?H₂O=NH₄HCO₃，含0.800mol NH₃的某氨水溶液完全反应需通入0.8molCO₂，过滤得到m（NH₄HCO₃）=54.0g+0.8mol×44g?mol^-1-31.2g=58g，根据碳原子守恒，理论上应得到m（NH₄HCO₃）=0.8mol×79g?mol^-1=63.2g，则NH₄HCO₃的产率为

58g

63.2g

≈91.8%，
故答案为：91.8%；
根据氨气被氧气恰好完全氧化为NO的方程式，可假设氨气的体积是4L，设需要空气的体积为y，
4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O
4    5
4L  0.20y            
y=

4×5

4×0.20

L=25L，氨-空气混合物中氨的体积分数=

4L

4L+25L

≈0.14，
故答案为：0.14；
设0.09molSO₂能产生沉淀的质量为Xg   
    SO₂ ～BaSO₃
    1mol     217g
    0.09mol   X
    X=19.53g
所以沉淀中有硫酸钡和亚硫酸钡，硫酸钡的质量为21.86g-19.53g=2.33g，
硫酸根的物质的量为

2.33g

233g/mol

=0.01mol，亚硫酸根的物质的量

19.53g

217g/mol

=0.09mol，
所以（NH₄）₂SO₄的物质的量为0.01mol，（NH₄）₂SO₄产生的NH₃是0.01mol×2=0.02mol；
共产生0.16molNH₃，其他成分产生氨气0.16mol-0.02mol=0.14mol，亚硫酸根与铵根为9：14，所以成份还有：亚硫酸铵和亚硫酸氢铵；
设亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的物质的量分别为：X、Y，则
X+Y=0.09mol，
2X+Y=0.14mol，
解得：X=0.05mol，Y=0.04mol，
铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比：c[（NH₄）₂SO₃]：c（NH₄HSO₃）：c[（NH₄）₂SO₄]=5：4：1；
答：铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比：c[（NH₄）₂SO₃]：c（NH₄HSO₃）：c[（NH₄）₂SO₄]=5：4：1；

点评：本题考查物质的量浓度的计算，侧重化学方程式的计算，题目难度中等，注意运用关系式法计算．