Question

【題目】硝酸是重要的化工原料，在工農業生產和國防上有重要用途。

（1）實驗室利用硝石（NaNO3）和濃硫酸共熱制取硝酸。

①該反應利用了濃硫酸的_______性；

②該反應的溫度不宜太高，原因是（用化學方程式表示）______；

（2）工業上用氨氣的催化氧化法制取硝酸，再利用硝酸和氨氣反應生產NH4NO3。

①寫出氨氣的電子式_____；

②寫出氨氣催化氧化的化學方程式_______；

③在生產過程中，氨催化氧化生成氮氧化物的利用率是80%，氮氧化物被吸收得到硝酸的利用率是85%，則制取80 t的NH4NO3需要氨氣______t；

（3）某混合酸1L中含1mol的硝酸和2mol的硫酸。取該混合酸100mL，加入5.6g鐵粉充分反應。

①反應中可以生成NO____L（標準狀況）；

②向反應后的溶液再加入鐵粉，能繼續溶解鐵粉____g。

Answer 1

【答案】高沸點性（或不揮發性） 4HNO3= 4NO2 ↑ + O2 ↑ + 2H2O 4NH3+ 5O2 4NO + 6H2O 42 2.24 5.6

【解析】

（1）利用濃硫酸的高沸點分析；

（2）根據 硝酸不穩定能分解分析；

（3）根據氨氣轉化為硝酸的一系列反應分析氨氣的質量。

（4）注意硝酸具有強氧化性，硫酸具有酸性，同時注意鐵離子能與鐵反應。

(1) ①濃硫酸制取硝酸時利用濃硫酸的高沸點性（或不揮發性）；

②硝酸在溫度高時能分解生成二氧化氮和氧氣和水，方程式為： 4HNO3= 4NO2 ↑ + O2 ↑ + 2H2O；

(2). ①氨氣的電子式為： ；

②氨氣和氧氣反應生成一氧化氮和水，方程式為： 4NH3+ 5O2 4NO+ 6H2O ；

③NH3-NO-HNO3-NH4NO3，80 t的NH4NO3需要轉化為硝酸的的氨氣的質量為=25t，另外需要和硝酸反應的氨氣的質量為=17t，總共氨氣的質量為25+17=42t；

(3). ①反應的離子方程式為Fe+4H++NO3-=Fe3++NO+2H2O，根據鐵的物質的量為0.1mol，溶液中的氫離子為0.5mol，硝酸根離子為0.1mol分析，鐵反應生成0.1mol一氧化氮，標況下的體積為 2.24L；

② 反應中消耗0.4mol氫離子，和0.1mol硝酸根離子，還剩余0.1mol氫離子和0.1mol鐵離子，0.1mol氫離子能反應0.05mol鐵，0.1mol鐵離子能反應0.05mol鐵，故總共反應0.1mol鐵，質量為5.6g。