Question

13．某廠每天產(chǎn)生800m³含氮的廢水（NH₃的含量為168mg?L^-1）．該廠處理廢水的方法是：將廢水加熱得到NH₃，使廢水中NH₃的含量降為15mg?L^-1（假設(shè)廢水處理前后體積不變）．再對(duì)加熱蒸發(fā)得到的NH₃進(jìn)一步處理制取硝酸．
（1）制取硝酸過(guò)程中主要發(fā)生反應(yīng)如下：①4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，②4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃．反應(yīng)①是氨氣在一定條件下被氧氣氧化，請(qǐng)?jiān)跈M線上寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（2）該廠每天通過(guò)加熱蒸發(fā)可得到NH₃的物質(zhì)的量是7200．
（3）若在反應(yīng)①中N元素?fù)p失10%，則該廠每天可生產(chǎn)硝酸多少噸？（寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留2位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）制取硝酸過(guò)程中主要發(fā)生反應(yīng)有：①氨氣的催化氧化，反應(yīng)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；  ②一氧化氮與氧氣、水生成硝酸，反應(yīng)方程式為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；
（2）計(jì)算氨氣的濃度變化，進(jìn)而計(jì)算生成氨氣的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算得到氨氣的物質(zhì)的量；
（3）由氮元素守恒可得關(guān)系式NH₃～HNO₃，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）制取硝酸過(guò)程中主要發(fā)生反應(yīng)有：①氨氣的催化氧化，反應(yīng)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）氨氣的濃度變化為168mg/L-15mg/L=153mg/L=0.153g/L，
m（NH₃）=0.1536g/L×800m³×10³L/m³=122400g，
n（NH₃）=$\frac{122400g}{17g/mol}$=7200mol，
故答案為：7200mol；
（3）令生成硝酸的質(zhì)量為x t，則：
      NH₃～～～～～HNO₃，
      17           63
1.224t×90%       x t
所以，$\frac{17}{63}=\frac{1.224t×90%}{xt}$，解得x=0.41，
答：該廠每天可生產(chǎn)硝酸0.41t．

點(diǎn)評(píng) 本題考查溶液濃度計(jì)算、根據(jù)方程式計(jì)算的計(jì)算，難度中等，（3）注意利用關(guān)系式計(jì)算，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程．