NH3催化氧化法生產(chǎn)硝酸，HNO3是極其重要的化工原料．工業(yè)上制備HNO3采用NH3催化氧化法、是將中間產(chǎn)生的NO2在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的．

用此方法制備的HNO3為稀HNO3，將它用水稀釋或蒸餾、濃縮可制得不同濃度的HNO3．實(shí)驗(yàn)證明：不同濃度的HNO3與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物．例如，鎂與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測得其氣體產(chǎn)物有H2、N2，NO、NO2，液體產(chǎn)物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O．生成這些產(chǎn)物的HNO3濃度范圍為：

H2：c＜6.6 mol·L－1；N2和NH4+：c＜10 mol·L－1；NO：0.1 mol·L－1＜c＜10 mol·L－1；NO2：c＞0.1 mol·L－1．各氣體產(chǎn)物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如圖所示．

①寫出Mg與11mol·L－1的HNO3反應(yīng)的方程式．

②960 mg Mg與0.1 L　4 mol·L－1的HNO3恰好完全反應(yīng)，收集到224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，試通過計(jì)算寫出反應(yīng)方程式．

答案：
解析：

　　由圖像知當(dāng)硝酸濃度大于10 mol·L－1時，其還原產(chǎn)物為NO2，則可寫出

　　　　　　　Mg＋4HNO3Mg(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

　　n(Mg)＝＝0.04 moL　　n(氣體)＝＝0.01 moL

　　由圖像可知n(NO)∶n(N2)∶n(NO2)∶n(H2)＝5∶3∶1∶1，則n(NO)＝0.005 mol．n(N2)＝0.003 mol，n(NO2)＝0.001 mol，n(H2)＝0.001 mol；同時還原產(chǎn)物還有NH4+，設(shè)其物質(zhì)的量為y，由電子得失守恒關(guān)系：2×0.04＝3×0.005＋10×0.003＋1×0.001＋2×0.001＋8yy＝0.004即NH4NO3為0.004 mol；由鎂元素原子個數(shù)守恒，可知生成Mg(NO3)2　0.04 mol，最后可寫出：

　　40Mg＋100HNO35NO↑＋H2↑＋NO2↑＋3N2↑＋4NH4NO3＋40Mg(NO3)2＋41H2O．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)上利用氨催化氧化法可制取硝酸，加入脫水劑后制得較高濃度的硝酸．以17噸氨作為原料，假設(shè)NH3全部轉(zhuǎn)化為HNO3．
（1）寫出NH3完全轉(zhuǎn)化為HNO3的總化學(xué)反應(yīng)方程式
NH3+2O2=HNO3+H2O
NH3+2O2=HNO3+H2O

（2）生產(chǎn)過程中需加水吸收，如果與加入脫水劑后脫去水的量相等，則所得硝酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（3）如果生產(chǎn)中同時制得50%的硝酸m1噸和90%的硝酸m2噸（脫去的水可循環(huán)使用，制得較低濃度的稀硝酸），若共加入27噸水，請問m1與m2的質(zhì)量之比為多少？（要有簡單的計(jì)算過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，其生產(chǎn)過程包括氨的催化氧化（催化劑為鉑銠合金絲網(wǎng)）、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸．請回答下列問題：
（1）氨催化氧化反應(yīng)在一定溫度下（水為氣體）為正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
和平衡常數(shù)表達(dá)式K=
 
，若升高溫度，則K的值
 
（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）為了提高NH3的轉(zhuǎn)化率，可以采取
 
．
a．減小壓強(qiáng)b．增大反應(yīng)物濃度c．使用催化劑d．降低溫度e．及時分離出NH3
（3）原料氣中空氣必須過量，其主要原因是
 
．
（4）將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)的主要原因是
 
．
（5）水吸收二氧化氮生成硝酸為放熱反應(yīng)，其化學(xué)方程式為
 
，
為了提高水對二氧化氮的吸收率，可采取的措施為
 
（答2項(xiàng)）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)HNO3是極其重要的化工原料．工業(yè)上制備HNO3采用NH3催化氧化法，將中間產(chǎn)生的NO2在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的．
（1）工業(yè)上用水吸收NO2生產(chǎn)硝酸，生成的尾氣經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸（假定上述過程中無其它損失）．
①試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．
②設(shè)循環(huán)操作的次數(shù)為n次，試寫出NO2→HNO3轉(zhuǎn)化率a與循環(huán)次數(shù)n之間關(guān)系的數(shù)學(xué)關(guān)系式．
 
．
（2）用上述方法制備的HNO3為稀HNO3，將它用水稀釋或蒸餾、濃縮可制得不同濃度的HNO3．實(shí)驗(yàn)證明：不同濃度的HNO3與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物．例如鎂與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測得其氣相產(chǎn)物有H2、N2、NO、NO2，液液中有Mg（NO3）2、NH4NO3和H2O．生成這些產(chǎn)物的HNO3濃度范圍為：H2：c＜6.6mol/L；N2和NH4+：c＜10.0mol/L；NO：0.10mol/L＜c＜10.0mol/L；NO2：c＞2.0mol/L．各氣體產(chǎn)物成分及含量隨HNO3的濃度變化曲線如圖所示．
①寫出Mg與12mol/L的HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
．
②480mg Mg與0.50L 4.0mol/L的HNO3充分反應(yīng)，收集到112mL氣體（SPT）．試通過計(jì)算寫出反應(yīng)化學(xué)方程式．
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

(14分)HNO3是極其重要的化工原料。工業(yè)上制備HNO3采用NH3催化氧化法，將中間產(chǎn)生的NO2在密閉容器中多次循環(huán)用水吸收制備的。(1)工業(yè)上用水吸收二氧化氮生產(chǎn)硝酸，生成的氣體經(jīng)過多次氧化、吸收的循環(huán)操作使其充分轉(zhuǎn)化為硝酸(假定上述過程中無其它損失)。

① 試寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。                                     

② 設(shè)循環(huán)操作的次數(shù)為n，試寫出NO2→HNO3轉(zhuǎn)化率與循環(huán)操作的次數(shù)n之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

③ 計(jì)算一定量的二氧化氮?dú)怏w要經(jīng)過多少次循環(huán)操作，才能使95％的二氧化氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛幔?

(2) 上述方法制備的HNO3為稀硝酸，將它用水稀釋或蒸餾、濃縮可制得不同濃度的HNO3。實(shí)驗(yàn)證明：不同濃度的HNO3與同一金屬反應(yīng)可生成不同的還原產(chǎn)物。例如，鎂與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測得其氣相產(chǎn)物有H2、N2、NO、NO2，液相產(chǎn)物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O。生成這些產(chǎn)物的HNO3濃度范圍為：H2：c<6.6 mol/L；N2和NH4+：c<10 mol/L；NO：0.1 mol/L<c<10 mol/L；NO2：c>0.1 mol/L。各氣相產(chǎn)物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如下圖所示。

④ 寫出Mg與11 mol/L的HNO3反應(yīng)的方程式；

                                                                   

⑤ 960 mg Mg與一定體積4 mol/L的HNO3恰好完全反應(yīng)，收集到224 mL氣體(S.T.P)氣體，試通過計(jì)算寫出反應(yīng)方程式。

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