Question

【題目】硝酸在化學(xué)工業(yè)中有著極其廣泛的應(yīng)用．
（1）將1.25mol的NO、NO2、N2O4混合物（其中NO的體積分?jǐn)?shù)為0.60）通入水中，在空氣充足的條件下完全反應(yīng)后可獲得硝酸的物質(zhì)的量范圍是 ．
（2）向稀硝酸中加入18.4mol/L的濃硫酸（98%）作吸水劑并蒸餾得濃硝酸，當(dāng)其濃度下降到87%（密度1.8g/cm3）以下時(shí)，則失去吸水能力．50mL 18.4mol/L的濃硫酸作為吸水劑時(shí)，最多可吸水g．
（3）在65%的HNO3（質(zhì)量m1）中加入72%的Mg（NO3）2（質(zhì)量m2）后蒸餾，分別得到97.5%的HNO3和60%的Mg（NO3）2溶液（其中不含硝酸）．若蒸餾過程中，硝酸、硝酸鎂均無損耗，H2O的損耗占總質(zhì)量的5%，則蒸餾前投料比 = ．
（4）硝酸工業(yè)中的尾氣用燒堿進(jìn)行吸收產(chǎn)物為NaNO2、NaNO3和H2O．現(xiàn)有含0.50mol氮氧化物的尾氣，恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收．已知反應(yīng)后溶液含有0.35molNaNO2 ． 若將尾氣NO和NO2的平均組成用NOx表示，則x= ．

Answer 1

【答案】
（1）1.25mol＜n（HNO3）＜1.75mol
（2）11.63
（3）0.88
（4）1.8
【解析】解：（1）NO的物質(zhì)的量為1.25mol×0.6=0.75mol，則NO2、N2O4總物質(zhì)的量為1.25mol﹣0.75mol=0.5mol，氣體全部為NO、NO2時(shí)，得到硝酸最少，根據(jù)N原子守恒，得到硝酸極小值為1.25mol，氣體為NO、N2O4時(shí)得到硝酸最多，根據(jù)N原子守恒，得到硝酸極大值為0.75mol+0.5mol×2=1.75mol，則：1.25mol＜n（HNO3）＜1.75mol，所以答案是：1.25mol＜n（HNO3）＜1.75mol；（2）98%濃硫酸密度為：ρ= = g/mL=1.84g/mL，87%（密度1.8g/cm3）的硫酸物質(zhì)的量濃度為： mol/L，根據(jù)稀釋定律，50mL濃硫酸吸水失去吸水能力后溶液體積為： =57.57mL，則吸收水的質(zhì)量為：57.57mL×1.8g/mL﹣50mL×1.84g/mL=11.63g，所以答案是：11.63；（3）蒸餾后得到97.5%的HNO3的質(zhì)量為： ，得到60%的Mg（NO3）2溶液質(zhì)量為： ，損耗水的總質(zhì)量為（m1+m2）×5%，則： + =（m1+m2）﹣（m1+m2）×5%，整理可得： =0.88所以答案是：0.88；（4）根據(jù)N原子守恒得n（NaNO3）=n（NOx）﹣n（NaNO2）=0.5mol﹣0.35mol=0.15mol， 由 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，可知生成0.15mol硝酸鈉需要0.3molNO2 ， 同時(shí)生成0.15mol亞硝酸鈉，則反應(yīng)NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O生成的亞硝酸鈉為0.35mol﹣0.15mol=0.2mol，則該反應(yīng)中消耗0.1molNO2、0.1molNO，所以原混合氣體中NO、NO2的物質(zhì)的量分別是0.1mol、0.4mol，尾氣中NO與NO2的平均組成記為NOx ， 則：x= =1.8，
所以答案是：1.8．