例1、(上海)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2CO3→NaNO3+NaNO3+CO2↑①
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑②
(1)根据反应①,每产生22.4 L(标准状况下)CO2,吸收液质量将增加________g。
(2)配制1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,需Na2CO3·10H2O多少克?
(3)现有1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,吸收硝酸工业尾气,每产生22.4 L(标准状况)CO2时,吸收液质量就增加44 g。
①计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比。
②1000 g质量分数为21.2%的纯碱在20℃经充分吸收硝酸工业尾气后,蒸发掉688 g水,冷却到0℃,最多可析出NaNO2多少克?(0℃时,NaNO2的溶解度为71.2 g / 100 g水)
解答:
(1)48
(2)m(Na2CO3·10H2O)=572 g
(3)①2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2↑,△m=48 g
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑△m=32 g
设由NO2与纯碱反应产生的CO2为a mol,由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为b mol
n(NaNO2)︰n(NaNO3) = 5︰3
②设生成的n(NaNO2)为5x mol,n(NaNO3)为3x mol
参加反应的Na2CO3的物质的量为:1000*21.2%/106 =2mol
Na+的物质的量为4mol
据Na+守恒:5x+3x=4
x=0.5
m(NaNO2)=172.5g,m(H2O)余=1000 g×78.8%-688 g=100 g
析出:m(NaNO2)(最大)=172.5-71.2=101.3 g