工业上用氨气与空气的混合气在一定条件下制硝酸，发生的反应是： ①4NH3+5O2...

工业上用氨气与空气的混合气在一定条件下制硝酸，发生的反应是：
①4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O
②4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃
设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80，请完成下列填空及计算：
（1）为使氨气恰好完全氧化为一氧化氮，氨气与空气的混合气中氨的体积分数（用小数表示）为______（保留2位小数）．
（2）现将1mol的氨气与12mol的空气混合反应，可得到硝酸______mol；
（3）向上述溶液中加入______mL 20%的硝酸（密度为1.11g/mL），才能得到69%的硝酸溶液．
（4）现有100mol的原料气，其中含氨气为xmol，反应后生成的硝酸ymol．在得到硝酸的条件下，写出x与y的关系式．（写出解题过程）

（1）氨的催化氧化反应为：4NH3+5O2→4NO+6H2O 氨气恰好完全氧化为一氧化氮时氨气和氧气的反应比为4：5，空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80，把氧气转化为空气的体积，即可求得氨气与空气的混合气中，氨气的体积分数；（2）题中给出条件，1mol的氨气全部反应需要氧气1.25mol，12mol空气中根据生成硝酸的反应过程，结合化学方程式的定量关系，即可求得生成硝酸的物质的量；（3）根据反应①+②可得NH3+2O2=HNO3+H2O；所得溶液为生成的硝酸和水，溶液中硝酸物质的量和加入硝酸物质的量之和为69%的硝酸溶液中所含硝酸溶质的物质的量，列式计算得出；（4）氨气在原料气中为xml，则空气为（100-x）ml，氧气为（100-x）ml，若只发生①4NH3+5O2→4NO+6H2O，无硝酸生成，氨气与氧气按4：5反应；若恰好发生反应NH3+2O2=HNO3+H2O，则全部生成硝酸，氨气与氧气按1：2反应；然后讨论在不同范围内的反应比不同，产物不同，计算得出；【解析】（1）氨气恰好完全氧化为一氧化氮，发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O，氨气和氧气物质的量之比为4：5，即氨气和空气物质的量之比为4：（5÷0.2）=4：25，所以氨气所占体积分数即物质的量分数为=0.14，故答案为：0.14；（2）将1mol的氨气与12mol的空气混合反应，12mol空气中含氧气2.4mol，根据NH3+2O2=HNO3+H2O可知氨气全部转化为硝酸，氧气过量，因此生成1molHNO3，1molH2O，故答案为：1；（3）上述反应得到的硝酸溶液为1molHNO3，1molH2O，质量为81g，根据溶液中硝酸物质的量和加入硝酸物质的量之和为69%的硝酸溶液中所含硝酸溶质的物质的量，列式计算：设加入20%的硝酸体积为v，则根据溶质相等得63+v•1.11×20%=（81+v•1.11）×69%，解得v=13.07ml，故答案为：13.07；（4）100ml混合气体中氨气为xmol，空气为（100-x）ml，氧气为0.2×（100-x）ml；若按反应4NH3+5O2→4NO+6H2O进行，无硝酸生成，氨气与氧气按照4：5反应，则4：5=x：0.2×（100-x），x=；若恰好按反应NH3+2O2=HNO3+H2O进行，氨气全部转化为硝酸，氨气和氧气按照1：2进行，则1：2=x：0.2×（100-x）， x=；讨论：①当x≤时只发生4NH3+5O2→4NO+6H2O，无硝酸生成； ②当x≥，氨气全部生成硝酸； ③当≤x≤时，发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O，剩余的氧气再发生反应4NO+3O2+2H2O→4HNO3，根据反应4NH3+5O2→4NO+6H2O求的xmolNH3需要氧气x，剩余氧气0.2×（100-x）-x，根据反应4NO+3O2+2H2O→4HNO3，3O2～4HNO3，得到3：4=[0.2×（100-x）-x]：y，计算得：y=-；答：①x≤，y=x ②＜x＜，y=-．

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考点分析：

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（2）用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴______作指示剂．
（3）读取盛装0.1000mol/L NaOH 溶液的碱式滴定管的初始读数．如果液面位置如图所示，则此时的读数为______mL．
（4）滴定．当______时，停止滴定，并记录NaOH溶液的终读数．重复滴定3次．
Ⅱ．实验记录

滴定次数实验数据（mL）	1	2	3	4
V（样品）	20.00	20.00	20.00	20.00
V（NaOH）（消耗）	15.95	15.00	15.05	14.95

Ⅲ．数据处理与讨论：
（1）甲同学在处理数据时计算得：
平均消耗的NaOH溶液的体积 V= manfen5.com 满分网

mL=15.24mL．
指出他的计算的不合理之处：______．
按正确数据处理，可得c（市售白醋）=______mol/L；市售白醋总酸量=______g/100mL．
（2）乙同学仔细研究了该品牌白醋的标签，发现其中还含有苯甲酸钠作为食品添加剂，他想用资料法验证醋酸与苯甲酸钠不会发生离子互换反应，需查找在一定温度下的醋酸与苯甲酸的______（填写序号）．
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（3）在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏大的是______（填写序号）．
a．碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b．碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
c．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水
d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等