Question

（１6分）工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处，又有区别。路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。

（1）写出N₂的一种用途                     。

（2）实验室制取物质NH₃的化学方程式为                      。

（3）写出工业制硝酸第③步反应化学方程式                     。

（4）硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO₂，稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中，常用Cu与浓HNO₃反应制取NO₂，用Cu与稀HNO₃反应制取NO。

（ⅰ）请写出实验室中用Cu与浓HNO₃反应制取NO₂的化学方程式：___________         。该反应中发生氧化反应的物质是_______，1 mol氧化剂_________（填“得到”或“失去”）_______ mol电子。

（ⅱ）48.0 g Cu与适量的浓HNO₃反应，铜全部溶解后，共收集到标准状况下22.4 L的气体（NO₂和NO的混合气体），反应中消耗HNO₃的物质的量是（    ）

A．1.5 mol        B．2.0 mol        C．2.5 mol        D．3.0 mol

（ⅲ）实际上硝酸不仅可被还原为NO₂或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N₂O、N₂、NH₄NO₃等。请将3种物质：FeSO₄、Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。

HNO₃ ＋  ______    ______  ＋  ______ ＋  N₂O↑ ＋  H₂O

并配平其对应的离子方程式：□Fe^2＋＋□NO₃^－＋□H^＋ ＝□Fe^3＋＋□N₂O↑＋□H₂O

Answer

（1）做保护气、保存粮食、制氨气，等。

（２）CA（OH）2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O

（3）3NO2+H2O＝2HNO3+NO

（4）（ⅰ）Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；Cu；得到，1

（ⅱ）C

（ⅲ）HNO3＋FeSO4→Fe（NO3）3＋Fe2（SO4）3＋N2O↑＋H2O；8、2、10、8、1、5

【解析】

试题分析：由生产途径可知，过程中发生的反应方程式为N2+3H22NH3、4NH3+5O2=4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。

（1）N2在日常生活中用途很广，可作保护气、保存粮食、制氨气等；

（2）实验室制取物质NH3是用铵盐和碱加热的方法制取的，化学方程式为CA（OH）2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O；

（3）工业制硝酸第③步反应为NO2制硝酸的反应，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；

（4）（ⅰ）常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，反应方程式为Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；反应中，Cu化合价升高被氧化，发生氧化反应；氧化剂得到电子，作氧化剂的硝酸有2mol，转移电子2mol，故1mol氧化剂得到1mol电子；

（ⅱ）被还原的硝酸的物质的量为1mol，参加反应的铜的物质的量为0.75mol，则生成Cu（NO3）2的物质的量为0.75mol，消耗的硝酸的物质的量为1.5mol，共消耗硝酸1+1.5=2.5mol；本题选择C。

（ⅲ）发生的反应为氧化还原反应，根据化合价升降可知硝酸作氧化剂，硫酸亚铁作还原剂，发生的反应为HNO3＋FeSO4→Fe（NO3）3＋Fe2（SO4）3＋N2O↑＋H2O；根据化合价的升降守恒和电荷守恒，可得8Fe2＋＋2NO3－＋10H＋＝8Fe3＋＋N2O↑＋5H2O

考点：实验室制备NH3的方法，氧化还原反应的相关计算，氧化还原反应的配平