Question

硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：

2NO₂＋Na₂CO₃NaNO₃＋NaNO₂＋CO₂  ①

NO＋NO₂＋Na₂CO₃2NaNO₂＋CO₂  ②

(1)根據(jù)反應(yīng)①，每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO₂，吸收液質(zhì)量將增加__________ g。

(2)配制1 000 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿吸收液，需Na₂CO₃·10H₂O多少克？

(3)現(xiàn)有1 000 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿吸收液，吸收硝酸工業(yè)尾氣，每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO₂時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44 g。

①計(jì)算吸收液中NaNO₂和NaNO₃物質(zhì)的量之比。

②1 000 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的純堿在20 ℃經(jīng)充分吸收硝酸工業(yè)尾氣后，蒸發(fā)掉688 g水，冷卻到0 ℃，最多可析出NaNO₂多少克？(0 ℃時(shí)，NaNO₂的溶解度為71.2 g/100 g水)

Answer 1

(1)48

(2)m(Na₂CO₃·10H₂O)＝572 g

(3)①5∶3  ②101.3 g

解析：(1)

2NO₂＋Na₂CO₃NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂      Δm

46×2 g                                          22.4 L     (2×46 g-44 g)=48 g

                                                      22.4 L       Δm

，Δm=48 g

(2)m(Na₂CO₃·10H₂O)=×286 g·mol^-1=572 g

(3)①2NO₂＋Na₂CO₃NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂  Δm=48 g

②NO＋NO₂＋Na₂CO₃2NaNO₂＋CO₂  Δm＝32 g

設(shè)由NO₂與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂的物質(zhì)的量為a，由NO和NO₂與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂的物質(zhì)的量為b

n(NaNO₂)∶n(NaNO₃)=(0.75+0.25×2) mol∶0.75 mol=5∶3

②設(shè)生成的NaNO₂物質(zhì)的量為5x，生成NaNO₃物質(zhì)的量為3x，據(jù)Na⁺守恒：

5x＋3x＝4 mol，x＝0.5 mol

m(NaNO₂)＝5×0.5 mol×69 g·mol^-1=172.5 g，m(H₂O)_余＝1 000 g×78.8%－688 g＝100 g

故能溶解71.2 g NaNO₂

析出m(NaNO₂)_最大＝172.5 g－71.2 g＝101.3 g