Question

氨氣是化學(xué)工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛的物質(zhì)。下面僅是它在兩方面的重要用途。
“侯氏制堿法”的發(fā)明為振興中國化工工業(yè)做出了重要貢獻。制堿法的第一步反應(yīng)是向飽和氨化鹽水中通入二氧化碳，該反應(yīng)可表示為：NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O → NaHCO₃↓+ NH₄Cl
現(xiàn)在45℃時，取117g食鹽配制成飽和溶液，向其中通入適量氨氣后，再向其中通入二氧化碳，使反應(yīng)進行完全。試計算并回答下列問題（計算結(jié)果取三位有效數(shù)字）（有關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)如表，單位：g/100g水）。

	NaCl	NaHCO3	NH4Cl
10℃	35.8	8.15	33.0
45℃	37.0	14.0	50.0

 
（1）117g食鹽理論上可以制取純堿           g；
（2）45℃反應(yīng)完畢后，有晶體析出；溶液中剩余水        g，析出晶體的質(zhì)量        g。
（3）過濾除去析出的晶體后再降溫至10℃，又有晶體析出，計算所析出晶體的質(zhì)量共     克
工業(yè)制硝酸也是氨氣重要用途之一，反應(yīng)如下：
4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O  2NO+O₂→2NO₂    3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO
將a mol的NH₃與b mol的O₂混合后，充入一密閉容器，在Pt存在下升溫至700℃，充分反應(yīng)后，冷卻至室溫。
（4）請討論b∕a的取值范圍及與之對應(yīng)的溶液的溶質(zhì)及其物質(zhì)的量，將結(jié)果填于下表中：

b∕a的取值范圍	溶質(zhì)	溶質(zhì)物質(zhì)的量
	——	——

 

Answer 1

（1）106g（1分）
（2）280 g    129g   （2分） 
（3）共30.9g（3分）（其中NH₄Cl 14.5g，NaHCO₃16.4g）
（4）（共6分）

b∕a的取值范圍	溶質(zhì)	溶質(zhì)物質(zhì)的量
0<b∕a<5∕4 (0.5分)	NH3    (0.5分)	(a-4b∕5)mol   (1分)
b∕a=5∕4	/	/
5∕4<b∕a<2  (0.5分)	HNO3  (0.5分)	(4b-5a) ∕3mol (1分)
b∕a≥2      (0.5分)	HNO3  (0.5分)	amol          (1分)

試題分析：
（1）根據(jù)計量數(shù)可求得得106g。
（2）在45℃時，取117g食鹽配制成飽和溶液，需水xg，117/x=37.0/100解得x=316.0，反應(yīng)消耗水2mol（36g），剩余水280g；其中容納NaHCO₃為39g析出晶體NaHCO₃為129g。
（3）根據(jù)溶解度計算共30.9g（其中NH₄Cl 14.5g，NaHCO₃16.4g）。
（4）若0<b∕a<5∕4 ，氨氣反應(yīng)不完，剩余氨氣；5∕4<b∕a<2，氨氣完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹O，但NO只能部分反應(yīng)生成HNO₃，得HNO₃為 (4b-5a) ∕3mol ；N完全轉(zhuǎn)化為硝酸為amol。
53.跟據(jù)題意主鏈為OHC-C-C-CHO，另外兩個-CH₃和一個Br共有5種連接方式。