NaNO3是重要的化工原料,可通过下列方法制备:第一步:在吸收塔中,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数:含0.5%NO、1.5%NO2)用纯碱溶液完全吸收。第二步
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NaNO3是重要的化工原料,可通过下列方法制备: 第一步:在吸收塔中,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数:含0.5%NO、1.5%NO2) 用纯碱溶液完全吸收。 第二步:将吸收塔中的混合液送入转化塔中,加入50%HNO3溶液,同时通入足量的压缩空气搅拌,充分反应,得到NaNO3和硝酸的混合液。 第三步:将转化塔中的混合液用纯碱中和后,经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥,得NaNO3成品。 已知:每生产1.0t纯净的NaNO3固体,需消耗0.65 t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6 m3(标准状况下)和一定量的HNO3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。 回答下列问题: (1) 第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是 。 (2) 检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是 (3) 生产过程中Na2CO3的利用率是________(计算结果精确到小数点后两位)。 (4) 生产1.0 t纯净的NaNO3固体,可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积为多少m3(标准状况下)。请写出计算过程。 |
答案
(13分)(1) NO+3NO2+2Na2CO3===3NaNO2+NaNO3+2CO2(2分) (2) 取少量NaNO3样品溶于水,滴入CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,再加盐酸、沉淀又消失,说明有Na2CO3存在,否则无(2分) (3) 0.96(3分) (4)(4分) 设NO的物质的量为xmol,则NO2的物质的量为3xmol 因为3n(NO)+n(NO2)=4n(O2)即 3x+3x=4×1.5kmol x=1kmol n(NO)+n(NO2)=4kmol V(尾气)=4×22.4/0.02%=4480m3 |
解析
试题分析:(1)NO和NO2与碳酸化钠溶液反应,根据第二步流程,可知生成的产物中有还原性物质,所以产物有硝酸钠、亚硝酸钠、二氧化碳,则第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是NO+3NO2+2Na2CO3===3NaNO2+NaNO3+2CO2 (2)检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质,即是检验碳酸根离子,常用试剂是氯化钙、氢氧化钙溶液,操作步骤是取少量NaNO3样品溶于水,滴入CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,再加盐酸、沉淀又消失,说明有Na2CO3存在,否则不存在; (3)根据元素守恒得Na2CO3~2NaNO3,所以0.65t的无水碳酸钠的利用率是x,则106:170=0.65x:1,解得x=0.96; (4)33.6m3=33600L,所以生产1.0 t纯净的NaNO3固体,消耗氧气1500mol,根据得失电子守恒,NO和NO2失电子总数=氧气得电子总数,可以计算NO和NO2的物质的量,NO和NO2占尾气的2%,所以可计算生产1.0 t纯净的NaNO3固体,可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积。具体步骤见答案。 |
举一反三
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含 量增大,其原因是 。 (2)工艺流程中“副产品”的化学式为 。 (3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Ni(OH)2
| 开始沉淀的pH
| 1.5
| 6.5
| 7.7
| 沉淀完全的pH
| 3.7
| 9.7
| 9.2
| 操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价 (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。 (4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则Ca2+的浓度为 mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11) (5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步: ①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-; ②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。 第②步反应的离子方程式为 。 |
下列有机物中含有的杂质(括号内为杂质),可用稀NaOH溶液作试剂并采用分液的方法除去的是 A.苯(溴) | B.淀粉(葡萄糖) | C.甲苯(苯酚) | D.苯甲酸(苯酚) |
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下列各组物质中只用水就能鉴别的是( )A.苯、乙酸、四氯化碳 | B.乙醇、乙醛、乙酸 | C.乙醛、乙二醇、硝基苯 | D.苯酚、乙醇、甘油 |
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下列关于有机化合物的说法正确的是A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别 | B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体 | C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子均含有碳碳双键 | D.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应 |
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从海带中提取碘的实验过程中,涉及到下列操作,其中正确的是
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| A.海带灼烧成灰 B.过滤得含I-溶液 C.放出碘的苯溶液 D.分离碘并回收苯
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