Question

【題目】工業上硝酸的制備和自然界中硝酸的生成既有相同的地方，又有區別。下圖路線中的①-③、Ⅰ-Ⅲ分別是工業生產硝酸和雷電高能固氮過程中硝酸的生成途徑。回答下列問題：

（1）雷電高能固氮生產硝酸的三個反應中，是否均為氧化還原反應？_______。

（2）圖中途徑I、①和②對應的三個反應中，常溫下就能進行的是途徑________。

（3）途徑③對應的反應為NO2+H2O—HNO3+NO（未配平），該反應過程中氧化產物和還原產物的物質的量之比為__________________。

（4）硝酸必須保存于棕色瓶里并置于陰涼處的原因是____________________；可用鋁質或鐵質容器盛放冷的濃硝酸的原因是_____________________。

（5）硝酸的用途之一是與氨氣反應制硝酸銨，其化學方程式為_____________。

Answer 1

【答案】 是 ② 2:1 硝酸光照、受熱易分解 濃硝酸使鐵、鋁鈍化 HNO3+NH3=NH4NO3

【解析】（1）在反應過程中有元素化合價變化的化學反應叫做氧化還原反應；在氧化還原反應中，所含元素的化合價降低的反應物，叫做氧化劑；所含元素的化合價升高的反應叫做還原劑。所以雷電高能固氮生產硝酸的三個反應中，均為氧化還原反應。

（2）一氧化氮常溫下與氧氣反應生成二氧化氮。

（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO反應中，硝酸為氧化產物，一氧化氮為還原產物。

（4）硝酸具有不穩定性，見光受熱易分解；常溫下，鐵鋁遇濃硝酸發生鈍化。

（5）硝酸與氨氣反生成硝酸銨。

（1）在反應過程中有元素化合價變化的化學反應叫做氧化還原反應；在氧化還原反應中，所含元素的化合價降低的反應物，叫做氧化劑；所含元素的化合價升高的反應叫做還原劑。所以雷電高能固氮生產硝酸的三個反應中，①I(氧化劑：，還原劑：)，②II.(氧化劑：，還原劑：)，③III.(氧化劑：，還原劑：)，通過以上分析可知，均為氧化還原反應；正確答案：是。

（2）氮氣和氧氣放電反應，氨氣和氧氣加熱條件下發生催化氧化，一氧化氮常溫下與氧氣反應，因此常溫下就能進行的是途徑②；正確答案：②。

（3）根據電子守恒和質量守恒，配平該反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2中+4價氮元素升高到HNO3中+5價氮元素，發生氧化反應，氧化產物有2mol，NO2中+4價氮元素降低到NO中+2價氮元素，發生還原反應，還原產物有1 mol，因此該反應過程中氧化產物和還原產物的物質的量之比為2:1 ；正確答案：2:1。

4）硝酸具有不穩定性，見光受熱易分解，因此硝酸必須保存于棕色瓶里并置于陰涼處；常溫下，濃硝酸能夠使鐵或鋁發生鈍化，因此可用鋁質或鐵質容器盛放冷的濃硝酸；正確答案：硝酸光照、受熱易分解；濃硝酸使鐵、鋁鈍化。

（5）硝酸與氨氣反生成硝酸銨，化學方程式為：HNO3+NH3=NH4NO3；正確答案：HNO3+NH3=NH4NO3。