12.NaNO3是重要的化工原料,可通過(guò)下列方法制備:
第一步:在吸收塔中,將硝酸生產(chǎn)中排出的尾氣(體積分?jǐn)?shù):含0.5%NO、1.5%NO2
用純堿溶液完全吸收.
第二步:將吸收塔中的混合液送入轉(zhuǎn)化塔中,加入50%HNO3溶液,同時(shí)通入足量的壓縮空氣攪拌,充分反應(yīng),得到NaNO3和硝酸的混合液.
第三步:將轉(zhuǎn)化塔中的混合液用純堿中和后,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、干燥,得NaNO3成品.
已知:每生產(chǎn)1.7t純凈的NaNO3固體,需消耗1.3t無(wú)水Na2CO3、消耗氧氣的體積為67.2m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)和一定量的HNO3.生產(chǎn)過(guò)程中排出的尾氣中均不含氮氧化物.
回答下列問(wèn)題:
(1)第一步生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式是NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2
(2)檢驗(yàn)NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3雜質(zhì)的方法是取少量NaNO3樣品溶于水,滴入CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,再加鹽酸、沉淀又消失,說(shuō)明有Na2CO3存在,否則無(wú).
(3)生產(chǎn)過(guò)程中Na2CO3的利用率是0.82(計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位).
(4)生產(chǎn)1.7t純凈的NaNO3固體,可以處理硝酸生產(chǎn)中排出的尾氣的體積為8960m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

分析 (1)體積分?jǐn)?shù):含0.5%NO、1.5%NO2,即物質(zhì)的量之比為1:3,純堿溶液處理氮氧化物廢氣,NO單獨(dú)不能被吸收,NO和NO2混合氣體被Na2CO3溶液被完全吸收,同時(shí)放出CO2,所以NO和NO2與碳酸鈉反應(yīng)生成NaNO2、NaNO3、CO2;
(2)檢驗(yàn)碳酸根離子的存在,滴入CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,再加鹽酸、沉淀又消失,說(shuō)明有Na2CO3存在,否則無(wú);
(3)NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2方程式可知,2NaNO3~Na2CO3然后解題;
(4)根據(jù)得失電子守恒,列出氮的氧化物與氧氣的關(guān)系,然后根據(jù)氧氣的體積求出尾氣的體積.

解答 解:(1)體積分?jǐn)?shù):含0.5%NO、1.5%NO2,即物質(zhì)的量之比為1:3,純堿溶液處理氮氧化物廢氣,NO單獨(dú)不能被吸收,NO和NO2混合氣體被Na2CO3溶液被完全吸收,同時(shí)放出CO2,所以NO和NO2與碳酸鈉反應(yīng)生成NaNO2、NaNO3、CO2,故答案為:NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2;
(2)檢驗(yàn)碳酸根離子的存在,具體操作為:取少量NaNO3樣品溶于水,滴入CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,再加鹽酸、沉淀又消失,說(shuō)明有Na2CO3存在,否則無(wú),故答案為:取少量NaNO3樣品溶于水,滴入CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,再加鹽酸、沉淀又消失,說(shuō)明有Na2CO3存在,否則無(wú);
(3)設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中Na2CO3的利用率為x,NO+3NO2+2Na2CO3═3NaNO2+NaNO3+2CO2方程式可知,
2NaNO3~Na2CO3
2×85          106                              
1.7             1.3x
則x=0.82,故答案為:0.82;       
(4)設(shè)NO的物質(zhì)的量為xmol,則NO2的物質(zhì)的量為3xmol
因?yàn)?n(NO)+n(NO2)=4n(O2)即 3x+3x=4×$\frac{67.2{m}^{3}}{22.4{m}^{3}/kmol}$
x=2kmol
n(NO)+n(NO2)=8kmol
V(尾氣)=$\frac{8×22.4}{0.02%}$=4480m3,故答案為:8960.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),以及離子的檢驗(yàn),和利用關(guān)系式求轉(zhuǎn)化率相關(guān)知識(shí),比較簡(jiǎn)單.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.實(shí)驗(yàn)室制乙烯,常因溫度過(guò)高生成少量SO2,有人設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證上述混合氣體中是否含有乙烯和SO2

(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸外,還應(yīng)放入幾塊碎瓷片,其目的是:防止暴沸.
(2)寫(xiě)出生成乙烯的反應(yīng)方程式:C2H5OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
(3)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、裝置中盛放的試劑是(從下列所給試劑中選出,填序號(hào))
①品紅溶液,②NaOH溶液,③酸性KMnO4溶液.
則正確的排列順序?yàn)椋孩佗冖佗?br />(4)能說(shuō)明SO2氣體存在的現(xiàn)象是Ⅱ中品紅溶液褪色.
(5)確證含有乙烯的現(xiàn)象是Ⅳ中品紅溶液不褪色,Ⅴ中酸性KMnO4溶液褪色.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作.其中正確的是①過(guò)濾 ②加過(guò)量的NaOH溶液 ③加適量鹽酸 ④加過(guò)量Na2CO3溶液 ⑤加過(guò)BaCl2溶液( 。
A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.②④①③⑤

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.“化學(xué)--我們的生活,我們的未來(lái)”.下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( 。
A.在家用燃煤中加入適量的生石灰能有效減少二氧化硫的排放量
B.大量排放SO2或CO2都會(huì)導(dǎo)致酸雨的形成
C.采用納米二氧化鈦光觸媒技術(shù),將汽車(chē)尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體
D.利用清潔能源如太陽(yáng)能、潮汐能、風(fēng)能來(lái)發(fā)電

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.在所有元素中,氟的第一電離能最大
B.氨氣的水溶性大于甲烷的水溶性,原因是氨氣分子之間能形成氫鍵
C.元素的金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性一定越小
D.根據(jù)金屬元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)可大致推斷出此元素的最高化合價(jià)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.關(guān)于粗鹽提純的下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.溶解粗鹽時(shí),應(yīng)盡量讓溶液稀些,防止食鹽不完全溶解
B.濾去不溶性雜質(zhì)后,將濾液移至坩堝內(nèi)加熱濃縮
C.除去粗鹽中的Mg2+應(yīng)加入過(guò)量的KOH,然后過(guò)濾
D.粗鹽提純最后一步應(yīng)向?yàn)V液中加入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的值

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.有一包從海水獲得的粗鹽,已經(jīng)經(jīng)過(guò)初步的提純.課外活動(dòng)小組對(duì)它的成分進(jìn)行探究,并將粗鹽進(jìn)一步提純.
探究一:這包粗鹽中還有什么雜質(zhì)?估計(jì)還含有氯化鈣和氯化鎂.
(1)現(xiàn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推測(cè):取樣并溶解,加入幾滴氫氧化鈉溶液,目的是檢驗(yàn)有沒(méi)有MgCl2(填寫(xiě)化學(xué)式),接著再加數(shù)滴碳酸鈉溶液,目的是檢驗(yàn)有沒(méi)有CaCl2(填寫(xiě)化學(xué)式).實(shí)驗(yàn)證明含有的雜質(zhì)是氯化鈣.
探究二:這包粗鹽中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?接下面步驟繼續(xù)實(shí)驗(yàn):
①稱(chēng)取一定質(zhì)量樣品;
②將樣品加水溶解;
③向粗鹽溶液加入過(guò)量的某種試劑,過(guò)濾;
④沉淀洗滌后小心烘干,得到純凈固體A;
⑤濾液在進(jìn)行某一操作后,移入蒸發(fā)皿蒸發(fā),得到純凈固體B;
⑥稱(chēng)量實(shí)驗(yàn)中得到的某種固體.
(2)在②③⑤的步驟中,都使用到的同一儀器是玻璃棒,它在步驟②和⑤的操作方法相同,但目的不同,在步驟②的目的是加速溶解,步驟⑤的目的是使液體受熱均勻,防止液體飛濺.
(3)在步驟③中加入的試劑是碳酸鈉溶液(填寫(xiě)名稱(chēng))相關(guān)的化學(xué)方程式Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl步驟⑤進(jìn)行的“某一操作”是加過(guò)量的稀鹽酸
(4)步驟⑥中,你認(rèn)為需要稱(chēng)量的固體是A還是BA,你不選擇另一種的理由除雜過(guò)程中新生成的氯化鈉在B中.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

1.已知測(cè)定錳的一種方法是:錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子,反應(yīng)體系中有H+、Mn2+、H2O、IO3-、MnO4-、IO4-
①有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+
②在錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子的反應(yīng)中,如果把反應(yīng)后的溶液稀釋到1L,測(cè)得溶液的pH=2,求在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量0.0167mol.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.有一瓶澄清溶液,其中可能含有可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-.取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
(1)填寫(xiě)表中開(kāi)空白:
實(shí)驗(yàn)步驟肯定不存在的離子
①用PH試紙檢驗(yàn),溶液呈強(qiáng)酸性
②取出部分溶液,加入少量CCl4和數(shù)滴新制氯水,振蕩,精置CCl4層呈紫紅色
③另取出部分溶液,向其加入NaOH溶液,使溶液從酸性變?yōu)閴A性,在滴加過(guò)程中及滴加完畢后,均無(wú)沉淀產(chǎn)生
④、壑械牟糠謮A性溶液加熱,有氣體放出,該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)
⑤另、壑械牟糠謮A性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成
(2)根據(jù)以上事實(shí),該溶液中肯定存在的離子是Ba2+、I-、NH4+

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