Question

某工廠用氨氧化法可制得質量分數為20％的硝酸，脫水后可進一步得到質量分數為90％的硝酸．若以17 t液氨為原料生產硝酸(假設反應及脫水過程中各反應物和生成物均無損耗)試回答下列問題．

(1)若該工廠同時生產質量分數分別為50％和90％的硝酸，它們的質量比為x＝m₁/m₂(m₁、m₂分別為質量分數為50％的HNO₃和90％的硝酸的質量)．

①寫出理論所需水量y與質量比x的函數關系式．

②當進出水量保持平衡時，x是多少，此時兩種產品的總質量為多少噸．寫出計算過程．

(2)若該工廠只生產質量分數為90％的HNO₃，計算理論上需水的質量．

(3)若該工廠只生產質量分數為50％的HNO₃，計算理論上需水的質量．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)由4NH3＋5O24NO＋6H2O　4NO＋3O2＋2H2O4HNO3 　　得NH3＋2O2HNO3＋H2O 　　　17 t　　　　　63 t　　18 t 　　因為 　　所以：①水y＝m1＋m2－63 t－18 t＝t 　　②進出水量平衡時y＝0，即 　　＝0　　x＝ 　　產品總質量63 t＋18 t＝81 t; 　　(2)若只生產質量分數為90％的HNO3，即m1＝0． 　　63 t HNO3變為質量分數為90％ HNO3溶液為70 t． 　　則y＝m2－63 t－18 t＝70 t－81 t＝－11 t． 　　(3)若只生產50％的HNO3，即m2＝0 　　63 t HNO3變為50％ HNO3溶液126 t 　　則y＝m1－63 t－18 t＝126 t－81 t＝ 45 t．