Question

氨和硝酸都是重要的工业原料。

（1）标准状况下，将500L氨气溶于水形成1L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27.2gCu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀HNO₃500mL，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1L1mol·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39.2g。

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20mL，加入0.25mol•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）根据c=计算氨水的浓度；

（2）根据已知信息反：应物和生成物书写反应方程式，根据电子守恒配平反应方程式；根据化合价变化判断NH3为还原剂，进行分析其他几反应中氨气的作用；

（3）根据质量守恒，原子守恒、电子守恒规律进行解答；

（4）根据n(H+)=n(OH- )进行分析解答。

（1）标准状况下，将500L氨气溶于水形成1L氨水，则此氨水的物质的量浓度为C ===22.3 mol·L-1。工业上常用过量氨水吸收二氧化硫，二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵和水，该反应的化学方程式为SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O［或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3］,所以答案为：22.3；SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O［或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3］；

(2)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4NH3+5O24NO+6H2O，所以答案：4NH3+5O24NO+6H2O；

A.在4NH3+5O24NO+6H2O反应中，氨气做还原剂，2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑反应中，氨气做氧化剂，所以与氨氧化法中的氨作用不相同，故A错误；

B.在2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O反应中，氨气做还原剂，所以与氨氧化法中的氨作用相同，故B正确；

C.在4NH3+6NO=5N2+6H2O反应中，氨气做还原剂，所以与氨氧化法中的氨作用相同，故C正确；

D.HNO3+NH3=NH4NO3反应是非氧化还原反应，故D错误；

所以答案：BC。

由质量守恒和得失电子守恒配平，NO中N为+2价，NO2中N为+4，显然是个归中反应，生成化合物中N为+3价，再根据原子守恒，电荷守恒，可知该反应的离子方程式： NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O，故答案为NO2-；

本题答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；BC；2NO2-；

（3）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL，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1L1mol·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39.2g。

①Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，所以答案：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

② 所得溶液中加入1mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3) = n (NaOH) = 1.0mol/L1.0L=1mol。 沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2g，物质的量==0.4mol, 根据铜元素守恒有 n(Cu) + 2n (Cu2O)=n[Cu(OH)2]，反应后的溶液中n [Cu(NO3)2]= n [Cu(OH)2]= 0.4mol。 设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y， 64x+144y = 27.2， x+2y= 0.4，解得 x=0.2，y = 0.1，所以Cu与Cu2O的物质的量之比为2：1；所以答案为2：1；
③Cu和Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜，0.2molCu完全反应失去0.4mol电子0.1molCu2O完全反应失去0.2mol电子，总共生成0.6mol电子，由电子守恒，生成NO的物质的量= = 0.2mol，所得溶液中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液，此时溶液呈中性，金属离子恰好完全沉淀,反应后的溶质为硝酸钠，则溶液中的硝酸根离子的物质的量为
n(NO3-) = n(NaOH) = 1mol/L1L=1mol，则硝酸的总物质的量为1mol+0.2mol= 1.2mol，硝酸的浓度c==2.4mol/L。所以答案为：2.4 mol·L-1。

（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  0.25molL-1，解得x = 0.02L  0.25molL-1= 0.005mol，硫酸的物质的量浓度== 0.25 molL-1，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+)=n(OH- )= 2 0.06L 0.25 molL-1= 0.03mol，  故
n (HNO3) = 0.03mol - 0.005mol 2= 0.02mol，故原溶液中HNO3的物质的量浓度==1 molL-1，故答案为： 0.25； 1。