题目内容
NaNO3是重要的化工原料，可通过下列方法制备：
第一步：在吸收塔中，将硝酸生产中排出的尾气（体积分数：含0.5%NO、1.5%NO2），用纯碱溶液完全吸收．
第二步：将吸收塔中的混合液送入转化塔中，加入50% HNO3溶液，同时通入足量的压缩空气搅拌，充分反应，得到NaNO3和硝酸的混合液．
第三步：将转化塔中的混合液用纯碱中和后，经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，得NaNO3成品．
已知：每生产1.0t纯净的NaNO3固体，需消耗0.65t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6m3（标准状况下）和一定量的HNO3．生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物．
回答下列问题：
（1）第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是 ．
（2）检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是
（3）生产过程中Na2CO3的利用率是 （计算结果精确到小数点后两位）．
（4）生产1.0t纯净的NaNO3固体，可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为多少m3（标准状况下）．请写出计算过程．
第一步：在吸收塔中，将硝酸生产中排出的尾气（体积分数：含0.5%NO、1.5%NO2），用纯碱溶液完全吸收．
第二步：将吸收塔中的混合液送入转化塔中，加入50% HNO3溶液，同时通入足量的压缩空气搅拌，充分反应，得到NaNO3和硝酸的混合液．
第三步：将转化塔中的混合液用纯碱中和后，经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，得NaNO3成品．
已知：每生产1.0t纯净的NaNO3固体，需消耗0.65t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6m3（标准状况下）和一定量的HNO3．生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物．
回答下列问题：
（1）第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是
（2）检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是
（3）生产过程中Na2CO3的利用率是
（4）生产1.0t纯净的NaNO3固体，可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为多少m3（标准状况下）．请写出计算过程．
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：（1）体积分数：含0.5%NO、1.5%NO2，即物质的量之比为1：3，纯碱溶液处理氮氧化物废气，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被Na2CO3溶液被完全吸收，同时放出CO2，所以NO和NO2与碳酸钠反应生成NaNO2、NaNO3、CO2；
（2）检验碳酸根离子的存在，滴入CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，再加盐酸、沉淀又消失，说明有Na2CO3存在，否则无；
（3）NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2方程式可知，2NaNO3～Na2CO3然后解题；
（4）根据得失电子守恒，列出氮的氧化物与氧气的关系，然后根据氧气的体积求出尾气的体积．
（2）检验碳酸根离子的存在，滴入CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，再加盐酸、沉淀又消失，说明有Na2CO3存在，否则无；
（3）NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2方程式可知，2NaNO3～Na2CO3然后解题；
（4）根据得失电子守恒，列出氮的氧化物与氧气的关系，然后根据氧气的体积求出尾气的体积．
解答：
解：（1）体积分数：含0.5%NO、1.5%NO2，即物质的量之比为1：3，纯碱溶液处理氮氧化物废气，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被Na2CO3溶液被完全吸收，同时放出CO2，所以NO和NO2与碳酸钠反应生成NaNO2、NaNO3、CO2，故答案为：NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2；
（2）检验碳酸根离子的存在，具体操作为：取少量NaNO3样品溶于水，滴入CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，再加盐酸、沉淀又消失，说明有Na2CO3存在，否则无，故答案为：取少量NaNO3样品溶于水，滴入CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，再加盐酸、沉淀又消失，说明有Na2CO3存在，否则无；
（3）设生产过程中Na2CO3的利用率为x，NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2方程式可知，
2NaNO3～Na2CO3
2×85 106
1 0.65x
则x=0.96
（4）设NO的物质的量为xmol，则NO2的物质的量为3xmol
因为3n（NO）+n（NO2）=4n（O2）即 3x+3x=4×1.5kmol
x=1kmol
n（NO）+n（NO2）=4kmol
V（尾气）=
=4480m3，故答案为：4480m3．
（2）检验碳酸根离子的存在，具体操作为：取少量NaNO3样品溶于水，滴入CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，再加盐酸、沉淀又消失，说明有Na2CO3存在，否则无，故答案为：取少量NaNO3样品溶于水，滴入CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，再加盐酸、沉淀又消失，说明有Na2CO3存在，否则无；
（3）设生产过程中Na2CO3的利用率为x，NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2方程式可知，
2NaNO3～Na2CO3
2×85 106
1 0.65x
则x=0.96
（4）设NO的物质的量为xmol，则NO2的物质的量为3xmol
因为3n（NO）+n（NO2）=4n（O2）即 3x+3x=4×1.5kmol
x=1kmol
n（NO）+n（NO2）=4kmol
V（尾气）=
| 4×22.4 |
| 0.02% |
点评：本题考查化学方程式的书写，以及离子的检验，和利用关系式求转化率相关知识，比较简单．
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