Question

氨氧化法可制得50%的HNO₃，加脫水劑可進(jìn)一步制備90%HNO₃。兩種產(chǎn)品的質(zhì)量比=x(m₁、m₂分別為50%的HNO₃的質(zhì)量和90%的HNO₃的質(zhì)量)，若以17t液氨為原料生產(chǎn)HNO₃。
（1）導(dǎo)出理論所需水量（y）與質(zhì)量比（x）的關(guān)系式（假定NH₃的轉(zhuǎn)化率為100%）；
（2）求出只生產(chǎn)50%的HNO₃所需水的量和只生產(chǎn)90%HNO₃所需水的量；
（3）質(zhì)量比（x）為多少時，進(jìn)出水的量保持平衡，此時兩種產(chǎn)品的總質(zhì)量為多少？

Answer 1

（1）
（2）脫去水11t
（3）81t

本題聯(lián)系化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)實際，要求學(xué)生根據(jù)題目提供的條件進(jìn)行有關(guān)硝酸工業(yè)上需水量的計算�；瘜W(xué)試題與社會生產(chǎn)、生活、科技等的緊密結(jié)合與聯(lián)系，對于學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中堅持理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用，特別是擺脫封閉式的應(yīng)試教育的藩蘺，實施開放式、多種形式的素質(zhì)教育，充分拓寬自己的視野，提倡自主學(xué)習(xí)、自我研討與探索，在自我獲取知識的過程中提高自學(xué)能力和思維能力，有著十分重要的作用。（1）氨氧化法制硝酸的總的化學(xué)方程式為：NH₃+2O₂=HNO₃+H₂O，由此式可知：17t NH₃可生成HNO₃63t、H₂O 18t。根據(jù)題意，由HNO₃量可建立等式：m₁×50%+m₂×90%=63……①
由H₂O量可建立等式：y= m₁×50%+m₂×10%—18……②
聯(lián)立①②結(jié)合m₁/m₂=x，即可得：。
（2）解法1：只生成50%的HNO₃時，50%的HNO₃中含水為63t，因反應(yīng)生成水為18t，所以需水為63-18=45t；只生成90%的HNO₃時，90%的HNO₃中含水為，而反應(yīng)生成水為18t，顯然需脫去水18-7=11t。
解法2：根據(jù)。只生成50%的HNO₃時，m₁/m₂=x中x可視為非常大，則可視為0，；只生成90%的HNO₃時，m₁/m₂=x中x為0，則可視為無窮大，，y=-11t，即需脫去11t水。
（3）進(jìn)出水平衡時，y=0。可得：。設(shè)兩種產(chǎn)品的總質(zhì)量為w，則有：求得w=81t。