Question

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 → NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂↑     ①

NO + NO₂ + Na₂CO₃ → 2NaNO₂ + CO₂↑　　　　②

⑴ 根据反应①，每产生22.4L（标准状况下）CO₂，吸收液质量将增加___________g。

⑵配制1000g 质量分数为21.2%的纯碱吸收液，需Na₂CO₃·10H₂O             g。

⑶ 现有1000g 质量分数为21.2%的纯碱吸收液，吸收硝酸工业尾气，每产生22.4L（标准状况下）CO₂时，吸收液质量就增加44g。

①吸收液中NaNO₂ 和NaNO₃ 的物质的量之比                      

② 1000g 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688g水，冷却到0℃，最多可析出NaNO₂                         克（0℃时，NaNO₂的溶解度为71.2g/100g水）  

Answer

⑴48（2分）⑵ m(Na2CO3·10H2O) = 572g（2分）

⑶①n(NaNO2)∶n(NaNO3)=5∶3（2分）

②析出：m(NaNO2)(最大) =172.5g—71.2g=101.3g          （2分）

【解析】⑴ 根据反应①每产生22.4L（标准状况下）CO2，则吸收2molNO2，所以吸收液质量将增加2×46g－44g＝48g。

(2)1000g 质量分数为21.2%的纯碱溶液中碳酸钠的质量是212g，物质的量是2mol，所以需要Na2CO3·10H2O的质量是2mol×286g/mol＝572g。

（3）①设吸收液中NaNO2 和NaNO3 的物质的量分别是x和y，则反应①中吸收液增加的质量是48y。在反应②中生成的亚硝酸钠是x－y，所以吸收液增加的质量是16（x－y），则16（x－y）＋48y＝44，又因为y＋（x－y）/2=1,解得x＝5/4，y＝3/4，所以吸收液中NaNO2 和NaNO3 的物质的量之比5︰3。

②根据①可知，反应后溶液的质量是1088g，其中亚硝酸钠是2.5mol，硝酸钠是1.5mol，所以溶液中硝酸钠是127.5g，亚硝酸钠是172.5g，所以溶剂水的质量是788g。蒸发掉688g水，剩余水是100g，因此析出亚硝酸钠是172.5g—71.2g=101.3g 。