Question

氨和硝酸都是重要的工业原料。

（1）标准状况下，将500 L氨气溶于水形成1 L氨水，则此氨水的物质的量浓度为__mol· L^-1（保留三位有效数字）。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫，该反应的化学方程式为__。

（2）氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮，该反应的化学方程式为__。

下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是__。

A．2Na+2NH₃===2NaNH₂+H₂↑ B．2NH₃+3CuO===3Cu+N₂+3H₂O

C．4NH₃+6NO===5N₂+6H₂O   D．HNO₃+NH₃===NH₄NO₃

工业中的尾气（假设只有NO和NO₂）用烧碱进行吸收，反应的离子方程式为2NO₂+2OH^﹣===NO₂^-+NO₃^-+H₂O和NO+NO₂+2OH^﹣===□　　+H₂O（配平该方程式）。______________

（3）向27.2 g Cu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀HNO₃500 mL，反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后，在所得溶液（金属阳离子只有Cu²⁺）中加入1 L 1 mol·L^-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀，此时溶液呈中性，所得沉淀质量为39.2 g。

①Cu与稀HNO₃反应的离子方程式为__。

②Cu与Cu₂O 的物质的量之比为__。

③HNO₃的物质的量浓度为__mol·L^-1。

（4）有H₂SO₄和HNO₃的混合溶液20 mL，加入0.25 mol•L^﹣1Ba（OH）₂溶液时，生成沉淀的质量w（g）和Ba（OH）₂溶液的体积V（mL）的关系如图所示（C 点混合液呈中性）。则原混合液中H₂SO₄的物质的量浓度为__mol·L^-1，HNO₃的物质的量浓度为__mol·L^-1。

Answer

22.3 SO2+2NH3•H2O===（NH4）2SO3+H2O［或SO2+2NH3+H2O===（NH4）2SO3］ 4NH3+5O24NO+6H2O BC 2NO2- 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 2∶1 2.4 0.25 1

【解析】

（1）利用c=n/v,计算氨水物质的量浓度，氨水显碱性，二氧化硫是酸性氧化物，两者反应生成盐和水；

（2）氨氧化法制取硝酸的第一步反应为：4NH35O2 4NO6H2O，此反应中NH3是还原剂，由此判断与之作用相同的反应；用化合价升降法配平；

（3）①Cu与稀HNO3反应，生成硝酸铜水和一氧化氮；

②依据Cu和Cu2O的质量及Cu（OH）2的质量可求出Cu和CuO的物质的量；

③因为反应后溶液为中性，原溶液中的硝酸的物质的量为：n(NO) n（NaOH）,由此求算c(HNO3)；

（4）由图可以看出，当滴加氢氧化钡20mL时，达到沉淀最大量，此时发生H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O，由此可计算硫酸的物质的量浓度，又当滴加氢氧化钡60mL时溶液显中性，由此可求出c（H+）进而求出c(HNO3)。

（1）n(NH3)= =22.3mol，氨水的物质的量浓度为 =22.3mol/L，氨水显碱性，二氧化硫是酸性氧化物，两者反应的化学方程式为：SO2+2NH3•H2O===（NH4）2SO3+H2O，所以可用氨水吸收二氧化硫；

本题答案为：22.3mol/L；SO2+2NH3•H2O===（NH4）2SO3+H2O。

（2）氨氧化法制取硝酸的第一步反应为：4NH35O2 4NO6H2O，此反应中NH3是还原剂，由此可知与之作用相同的反应是2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O和4NH3+6NO===5N2+6H2O ，故B、C中的氨与氨氧化法中的氨作用相同；由质量守恒和得失电子守恒，配平后的离子方程式为：NO+NO2+2OH﹣===2NO2-+H2O；

本题答案为：4NH3+5O24NO+6H2O ；BC；2NO2-。

（3）①Cu与稀HNO3反应，生成硝酸铜、水和一氧化氮，离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O ；

本题答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

②设27.2 g Cu和Cu2O的混合物中，含CU 、Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，依据题中所给的条件可得：64x80y=27.2，98(x2y)=39.2，两式联立求得：x=0.2, y=0.1,所以x:y=2:1；

本题答案为：2:1.

③在铜和稀硝酸的反应中，依据N守恒，可知原溶液中n(HNO3)等于表现氧化性的硝酸或被还原的HNO2（NO），与未被还原的硝酸（表现酸性的硝酸）的物质的量之和，因为滴加氢氧化钠时，溶液呈中性，存在表现酸性的硝酸物质的量为：n(HNO3)=n(NaOH)=1L1mpl/L=1mol，依据电子得失守恒，在氧化还原反应中电子转移数目相等。0.1mol氧化亚铜失去0.2mol电子，0.2mo铜失去0.4mol电子，设n(NO)=amol,则有：3a=20.2=0.6mol,解得a=0.2mol,即被还原的硝酸是0.2mol，原溶液中的硝酸为：n(HNO3)=1mol0.2mol=1.2mol，c(HNO3)= =2.4mol/L；

本题答案为：2.4mol/L。

（4）由图可知，0～20mLBa（OH）2溶液发生H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O，20mL～60mLBa（OH）2溶液发生发生H++OH﹣═H2O，

由图可知，加入20mLBa（OH）2溶液时，硫酸钡沉淀达最大值，设硫酸的物质的量为x，则：

H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O

1 1

x 0.02L×0.25mol·L﹣1

解得：x=0.02L×0.25mol·L﹣1=0.005mol，

硫酸的物质的量浓度为：c(H2SO4)= =0.25mol·L﹣1，

又由图可知，pH=7时，消耗60mLBa（OH）2溶液，由H++OH﹣═H2O可知原溶液中含有的n(H+)与60mLBa（OH）2溶液所含的n(OH-)相等，即n（H+）=n（OH﹣）=2×0.06L×0.25mol·L﹣1=0.03mol，故n（HNO3）=0.03mol-2n(H2SO4)mol=0.03mol﹣0.005mol×2=0.02mol，

故原溶液中HNO3的物质的量浓度c(HNO3)= =1mol/L;

本题答案为：0.25；1。