Question

硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：

2NO₂ + Na₂CO₃ → NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂↑   ①

NO + NO₂ + Na₂CO₃ → 2NaNO₂ + CO₂↑      ②

（1）根据反应①，每产生22.4L(标准状况下)CO₂，吸收液质量将增加                          g。

（2）配制1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液，需Na₂CO₃·10H₂O多少克？

（3）现有1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液，吸收硝酸工业尾气，每产生22.4L(标准状况)CO₂时，吸收液质量就增加44g。

① 计算吸收液中NaNO₂和NaNO₃物质的量之比。

② 1000g质量分数为21.2%的纯碱在20℃经充分吸收硝酸工业尾气后，蒸发掉688g水，冷却到0℃，最多可析出NaNO₂多少克？（0℃时，NaNO₂的溶解度为71.2g/100g水）

Answer 1

【答案】

（1）48

（2）m(Na₂CO₃·10H₂O) = 572g

（3）①2NO₂ + Na₂CO₃ → NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂↑       △m = 48g

NO + NO₂ + Na₂CO₃ → 2NaNO₂ + CO₂↑          △m = 32g

设由NO₂与纯碱反应产生的CO₂为a mol

由NO和NO₂与纯碱反应产生的CO₂为b mol

或

n(NaNO₂):n(NaNO₃) = 5:3

②设生成的n(NaNO₂)为5x mol，n(NaNO₃)为3x mol

据Na⁺守恒：5x + 3x = 4            x = 0.5

m(NaNO₂) = 172.5g，m(H₂O)_余 = 1000×78.8% - 688 = 100g

析出：m(NaNO₂)_(最大)=172.5 – 71.2 = 101.3g

【解析】本题综合考查有关化学方程式、物质的量及溶解度的计算等知识，检查学生的综合应用能力。

（1）2NO₂+Na₂CO₃====NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑       Δm

106 g     69g  85g   22.4 L    48 g         

22.4 L    m

m=48 g

（2）根据Na₂CO₃质量守恒有：100 g×21.2%=m（Na₂CO₃·10H₂O）·

m（Na₂CO₃·10H₂O）=572 g

（3）①2NO₂+Na₂CO₃====NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑  Δm=48 g

②NO+NO₂+Na₂CO₃====2NaNO₂+CO₂↑  Δm=32 g

设由NO₂与纯碱反应产生的CO₂为a mol，由NO和NO₂与纯碱反应产生的CO₂为b mol

由  得

或

a=0.75 mol    b=0.25 mol

n（NaNO₂）∶n（NaNO₃）=5∶3

②设生成的n（NaNO₂）为5x mol，n（NaNO₃）为3x mol

据Na⁺守恒：5x+3x=4  x=0.5

m（NaNO₂）=172.5 g，m（H₂O）=1 000 g×78.8%－688 g=100 g

析出：m_（最大）（NaNO₂）=172.5 g－71.2 g=101.3 g