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        1. 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(guó)化工工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn).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
          NaClNaHCO3NH4Cl
          10℃35.88.1533.0
          45℃37.014.050.0
          現(xiàn)在45℃時(shí),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(jìn)行完全.試計(jì)算并回答下列問(wèn)題(計(jì)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)如右表,單位:g/100g水).
          (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(guò)濾除去析出的晶體后再降溫至10℃,又有晶體析出,計(jì)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(qǐng)討論b∕a的取值范圍及與之對(duì)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
          __________________
          數(shù)學(xué)公式----
          __________________
          __________________

          解:(1)117g食鹽的物質(zhì)的量為n(NaCl)==2mol,
          則NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
          1 1 1
          2mol 2mol 2mol
          2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
          2 1
          2mol 1mol
          n(Na2CO3)=1mol,
          m(Na2CO3)=1mol×106g/mol=106g,故答案為:106;
          (2)取117g食鹽配制成飽和溶液,需要水的質(zhì)量為:=316g,反應(yīng)掉水的質(zhì)量為2mol×18g/mol=36g,溶液中剩余水的質(zhì)量為:316g-36g=280g,
          由(1)得:m(NaHCO3)=2mol×84g/mol=168g,此時(shí),溶液中水的質(zhì)量為280g,溶解NaHCO3的質(zhì)量為×14g≈39.0g,所以析出的質(zhì)量為168g-39g=129g,
          故答案為:280g;129;
          (3)由(1)可知水的質(zhì)量為280g,則過(guò)濾除去晶體后再降溫至10℃,溶解NaHCO3的質(zhì)量為8.15g×=22.8g,析出NaHCO3的質(zhì)量為39.0-22.8=16.2g,
          生成的NH4Cl質(zhì)量為2mol×53.5g/mol=107g,溶液溶解的NH4Cl質(zhì)量為33.0g×=92.4g,析出的NH4Cl質(zhì)量為107g-92.4g=14.6g,
          所以析出的物質(zhì)的為NH4Cl和NaHCO3,總質(zhì)量為16.2g+14.6g=30.8g,
          故答案為:30.8.
          (4)根據(jù)極限法進(jìn)行分析:0<b∕a<5∕4,O2不足,發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O,溶質(zhì)為NH3,參加反應(yīng)的NH3的物質(zhì)的量為:mol,剩余的NH3的物質(zhì)的量為:(a-)mol
          b∕a=5∕4,恰好反應(yīng),發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O,NO不溶于水,也不與水反應(yīng),所以溶液中無(wú)溶質(zhì),
          5∕4<b∕a<2,先發(fā)生4NH3+5O2=4NO+6H2O,生成NOamol,消耗O2為:amol,然后發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O→4HNO3,O2不足,溶質(zhì)為HNO3,參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量bmol-amol,生成的HNO3為(bmol-amol)×=mol,
          b∕a≥2 發(fā)生反應(yīng):4NH3+8O2=4HNO3+4H2O,O2過(guò)量,溶質(zhì)為HNO3,其物質(zhì)的量為amol;
          故答案為:
          b∕a的取值范圍溶質(zhì)溶質(zhì)物質(zhì)的量
          0<b∕a<5∕4 NH3(a-)mol
          b∕a=5∕4//
          5∕4<b∕a<2 HNO3mol
          b∕a≥2 HNO3amol

          分析:(1)根據(jù)反應(yīng)的方程式NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O計(jì)算生成Na2CO3的質(zhì)量;
          (2)根據(jù)溶解度計(jì)算出需要的水的質(zhì)量,減去反應(yīng)的水的質(zhì)量,最終計(jì)算出剩余水的質(zhì)量;根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算生成NaHCO3的質(zhì)量,結(jié)合溶解度計(jì)算析出晶體的質(zhì)量;
          (3)根據(jù)水的質(zhì)量,結(jié)合各物質(zhì)的溶解度判斷析出晶體并計(jì)算質(zhì)量;
          (4)根據(jù)極限法進(jìn)行分析:0<b∕a<5∕4,氧氣不足,發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O,然后分析溶質(zhì)和其物質(zhì)的量;
          b∕a=5∕4,恰好反應(yīng),發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O,NO不溶于水,也不與水反應(yīng);
          5∕4<b∕a<2,先發(fā)生反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O,然后發(fā)生反應(yīng):4NO+3O2+2H2O→4HNO3,O2不足,然后分析溶質(zhì)和其物質(zhì)的量;
          b∕a≥2 發(fā)生反應(yīng):4NH3+8O2=4HNO3+4H2O,O2過(guò)量,然后分析溶質(zhì)和其物質(zhì)的量;
          點(diǎn)評(píng):本題考查純堿的制備和計(jì)算,以及極限法進(jìn)的運(yùn)用,題目難度較大,注意有關(guān)溶解度計(jì)算的方法.
          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:閱讀理解

          (2013?浦東新區(qū)三模)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(guó)化工工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn).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
          NaCl NaHCO3 NH4Cl
          10℃ 35.8 8.15 33.0
          45℃ 37.0 14.0 50.0
          現(xiàn)在45℃時(shí),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(jìn)行完全.試計(jì)算并回答下列問(wèn)題(計(jì)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)如右表,單位:g/100g水).
          (1)117g食鹽理論上可以制取純堿
          106
          106
          g;
          (2)45℃反應(yīng)完畢后,有晶體析出;溶液中剩余水
          280
          280
          g,析出晶體的質(zhì)量
          129g
          129g
          g.
          (3)過(guò)濾除去析出的晶體后再降溫至10℃,又有晶體析出,計(jì)算所析出晶體的質(zhì)量共
          30.8
          30.8

          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(qǐng)討論b∕a的取值范圍及與之對(duì)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
          0<b∕a<5∕4
          0<b∕a<5∕4
          NH3
          NH3
          (a-4b∕5)mol
          (a-4b∕5)mol
          b
          a
          =
          5
          4
          -- --
          5∕4<b∕a<2
          5∕4<b∕a<2
          HNO3
          HNO3
          (4b-5a)∕3mol
          (4b-5a)∕3mol
          b∕a≥2
          b∕a≥2
          HNO3
          HNO3
          amol
          amol

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          科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年上海市浦東新區(qū)高三下學(xué)期三?荚嚮瘜W(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

          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(guó)化工工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。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(shí),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(jìn)行完全。試計(jì)算并回答下列問(wèn)題(計(jì)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(guò)濾除去析出的晶體后再降溫至10℃,又有晶體析出,計(jì)算所析出晶體的質(zhì)量共     

          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(qǐng)討論b∕a的取值范圍及與之對(duì)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

           

           

           

          ——

          ——

           

           

           

           

           

           

           

           

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