Question

14．工業(yè)制硝酸的反應為：4NH₃+5O₂$\stackrel{鉑銠合金、加熱}{→}$4NO+6H₂O（g）、4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃
（1）原子利用率是綠色化學的重要指標：原子利用率=目標生成物的總質量÷參加反應物質的總質量
若上述制備硝酸的總反應表示為NH₃+2O₂←HNO₃+H₂O，則該制備在理論上的原子利用率為77.8%（保留3位小數）．
（2）若反應的尾氣NO_x用足量的NaOH溶液吸收，求生成的NaNO₃和NaNO₂的物質的量之比（用x表示）：

Answer 1

分析 （1）工業(yè)制硝酸總產物為硝酸和水，目的產物為硝酸，根據原子利用率=$\frac{目標生成物的總質量}{參加反應物質的總質量}$×100%計算解答；
（2）NO_x與NaOH溶液反應生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水，令NO_x、NaOH系數都為1，配平方程式，根據方程式求生成的NaNO₃和NaNO₂的物質的量之比．

解答 解：（1）有工業(yè)制硝酸的總化學方程為：NH₃+2O₂═HNO₃+H₂O，可知制硝酸的總產物為硝酸和水，目的產物為硝酸，原子利用率最大值=$\frac{63}{17+2×32}$×100%≈77.8%．
故答案為：77.8%；
（2）尾氣NO_x用足量NaOH溶液吸收，發(fā)生反應生成亞硝酸鈉、硝酸鈉與水，令NO_x、NaOH系數都為1，配平后方程式為2NO_x+2NaOH=（2x-3）NaNO₃+（5-2x）NaNO₂+H₂O，生成的NaNO₃和NaNO₂的物質的量之比為：（2x-3）：（5-2x），
故答案為：（2x-3）：（5-2x）．

點評 本題考查含氮的化合物的性質以及綠色化學知識，注意發(fā)生反應的量之間的關系，綠色化學又稱原子經濟化學，就是盡量讓反應物中的原子的利用率達到最大值，題目難度不大．