Question

18．近年來，工業上用Mg（NO₃）₂替代濃H₂SO₄作為制取濃HNO₃的脫水劑（以下數據均為質量百分比濃度）．65%HNO₃（質量M₁）中加72%Mg（NO₃）₂溶液（質量為M₂）后蒸餾，分別得到97.5%HNO₃和60%Mg（NO₃）₂溶液（不含HNO₃）．
（1）若蒸餾過程中HNO₃、Mg（NO₃）₂、H₂O均無損耗，求蒸餾前的投料比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$的值．
（2）蒸餾過程中，若H₂O的損耗占總質量的5.0%，即有（M₁+M₂）×5.0%的H₂O損失，則投料時比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$應該增大．（選填增大、減小或不變）理由是M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$+005（M₁+M₂），解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{15}{17}$＞$\frac{3}{5}$．

Answer 1

分析 根據蒸餾過程中被轉移的水的質量，分別找出硝酸與硝酸鎂中轉移的水的等量關系，分別求出 M₁、M₂，進行分析解答本題．

解答 解：（1）由題意知，蒸餾前后溶液質量不變．所以M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$，解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{3}{5}$，
答：若蒸餾過程中HNO₃、Mg（NO₃）₂、H₂O均無損耗，蒸餾前的投料比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$的值為$\frac{3}{5}$．
（2）蒸餾過程中，若H₂O的損耗占總質量的5.0%，即有（M₁+M₂）×5.0%的H₂O損失，則M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$+005（M₁+M₂），解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{15}{17}$＞$\frac{3}{5}$，因此投料時比$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$應該增大，
故答案為：增大；M₁+M₂=$\frac{{M}_{1}×65%}{97.5%}$+$\frac{{M}_{2}×72%}{60%}$+005（M₁+M₂），解得$\frac{{M}_{1}}{{M}_{2}}$=$\frac{15}{17}$＞$\frac{3}{5}$．

點評 本題考查學生對溶質、溶液、溶劑，及溶質的質量分數之間關系的理解，并能在解題中理清其關系進行解題，難度較大，為歷年中考壓軸計算題．