Question

【題目】硝酸工業生產中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關的化學反應為：

2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2↑ ①

NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑ ②

（1）根據反應①，每產生22.4 L(標準狀況下)CO2，吸收液質量將增加_____________g。

（2）配制1000 g質量分數為21.2%的純堿吸收液，需Na2CO3·10H2O_____________g。

（3）現有1000 g質量分數為21.2%的純堿吸收液，吸收硝酸工業尾氣，每產生22.4 L(標準狀況)CO2時，吸收液質量就增加44 g。

① 計算吸收液中NaNO2和NaNO3物質的量之比。

② 1000 g質量分數為21.2%的純堿在20℃經充分吸收硝酸工業尾氣后，蒸發掉688 g水，冷卻到0℃，最多可析出NaNO2多少克？(0℃時，NaNO2的溶解度為71.2g/100g水)

Answer 1

【答案】（1）48；（2）m(Na2CO3·10H2O)＝572 g；（3）①5︰3；②101.3 g；

【解析】

試題分析：（1）由方程式：2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2↑△m=48g，即每產生22.4L(1mol)CO2，吸收液質量將增加48g，故答案為：48；

（2）m(Na2CO3)=1000*21.2%=212g 而Na2CO310H2O中Na2CO3質量分數=106/286=37.1%，所以需Na2CO310H2O質量=212/37.1%=572g，故需Na2CO310H2O的質量為572g，

答：需Na2CO310H2O572克；

（3）①2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2↑△m=48g

NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑△m=32g

設由NO2與純堿反應產生的CO2為amol，由NO和NO2與純堿反應產生的CO2為bmol，則

a+b=1

48a+32b=44

解得a=0.75，b=0.25

所以n(NaNO2)：n(NaNO3)=(a+2b)：a=5：3，

答：吸收液中NaNO2和NaNO3物質的量之比為5：3；

②設生成的n(NaNO2)為5x mol，n(NaNO3)為3x mol，1000g質量分數為21.2%的純堿中m(Na2CO3)=1000*21.2%=212g，其物質的量為2mol，

據Na+守恒：5x+3x=4 x=0.5，所以n(NaNO2)=2.5mol，n(NaNO3)=1.5mol，

m(NaNO2)=2.5mol×69g/mol=172.5g，形成飽和溶液時析出的NaNO2最多，

m(H2O)余=1000×78.8%-688=100g，

所以析出m(NaNO2)(最大)=172.5-71.2=101.3g，

答：最多可析出NaNO2101.3g。