Question

氨氧化法可制得50%的HNO₃，加脫水劑可進一步制備90%HNO₃。兩種產品的質量比=x(m₁、m₂分別為50%的HNO₃的質量和90%的HNO₃的質量)，若以17t液氨為原料生產HNO₃。

（1）導出理論所需水量（y）與質量比（x）的關系式（假定NH₃的轉化率為100%）；

（2）求出只生產50%的HNO₃所需水的量和只生產90%HNO₃所需水的量；

（3）質量比（x）為多少時，進出水的量保持平衡，此時兩種產品的總質量為多少？

Answer 1

（1）

（2）脫去水11t

（3）81t

解析:

本題聯系化學工業生產實際，要求學生根據題目提供的條件進行有關硝酸工業上需水量的計算。化學試題與社會生產、生活、科技等的緊密結合與聯系，對于學生在化學學習中堅持理論聯系實際，學以致用，特別是擺脫封閉式的應試教育的藩蘺，實施開放式、多種形式的素質教育，充分拓寬自己的視野，提倡自主學習、自我研討與探索，在自我獲取知識的過程中提高自學能力和思維能力，有著十分重要的作用。（1）氨氧化法制硝酸的總的化學方程式為：NH₃+2O₂=HNO₃+H₂O，由此式可知：17t NH₃可生成HNO₃63t、H₂O 18t。根據題意，由HNO₃量可建立等式：m₁×50%+m₂×90%=63……①

由H₂O量可建立等式：y= m₁×50%+m₂×10%—18……②

聯立①②結合m₁/m₂=x，即可得：。

（2）解法1：只生成50%的HNO₃時，50%的HNO₃中含水為63t，因反應生成水為18t，所以需水為63-18=45t；只生成90%的HNO₃時，90%的HNO₃中含水為，而反應生成水為18t，顯然需脫去水18-7=11t。

解法2：根據。只生成50%的HNO₃時，m₁/m₂=x中x可視為非常大，則可視為0，；只生成90%的HNO₃時，m₁/m₂=x中x為0，則可視為無窮大，，y=-11t，即需脫去11t水。

（3）進出水平衡時，y=0。可得：。設兩種產品的總質量為w，則有：求得w=81t。