Question

【題目】氨和硝酸都是重要的工業原料。

（1）標準狀況下，將500 L氨氣溶于水形成1 L氨水，則此氨水的物質的量濃度為__mol· L-1（保留三位有效數字）。工業上常用過量氨水吸收二氧化硫，該反應的化學方程式為__。

（2）氨氧化法是工業生產中合成硝酸的主要途徑。合成的第一步是將氨和空氣的混合氣通過灼熱的鉑銠合金網，在合金網的催化下，氨被氧化成一氧化氮，該反應的化學方程式為__。

下列反應中的氨與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

工業中的尾氣（假設只有NO和NO2）用燒堿進行吸收，反應的離子方程式為2NO2+2OH﹣===NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH﹣===□　　+H2O（配平該方程式）。______________

（3）向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀HNO3500 mL，反應過程中產生的氣體只有NO。固體完全溶解后，在所得溶液（金屬陽離子只有Cu2+）中加入1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液使金屬離子恰好完全沉淀，此時溶液呈中性，所得沉淀質量為39.2 g。

①Cu與稀HNO3反應的離子方程式為__。

②Cu與Cu2O 的物質的量之比為__。

③HNO3的物質的量濃度為__mol·L-1。

（4）有H2SO4和HNO3的混合溶液20 mL，加入0.25 molL﹣1Ba（OH）2溶液時，生成沉淀的質量w（g）和Ba（OH）2溶液的體積V（mL）的關系如圖所示（C 點混合液呈中性）。則原混合液中H2SO4的物質的量濃度為__mol·L-1，HNO3的物質的量濃度為__mol·L-1。

Answer 1

【答案】22.3 SO2+2NH3H2O===（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,計算氨水物質的量濃度，氨水顯堿性，二氧化硫是酸性氧化物，兩者反應生成鹽和水；

（2）氨氧化法制取硝酸的第一步反應為：4NH35O2 4NO6H2O，此反應中NH3是還原劑，由此判斷與之作用相同的反應；用化合價升降法配平；

（3）①Cu與稀HNO3反應，生成硝酸銅水和一氧化氮；

②依據Cu和Cu2O的質量及Cu（OH）2的質量可求出Cu和CuO的物質的量；

③因為反應后溶液為中性，原溶液中的硝酸的物質的量為：n(NO) n（NaOH）,由此求算c(HNO3)；

（4）由圖可以看出，當滴加氫氧化鋇20mL時，達到沉淀最大量，此時發生H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O，由此可計算硫酸的物質的量濃度，又當滴加氫氧化鋇60mL時溶液顯中性，由此可求出c（H+）進而求出c(HNO3)。

（1）n(NH3)= =22.3mol，氨水的物質的量濃度為 =22.3mol/L，氨水顯堿性，二氧化硫是酸性氧化物，兩者反應的化學方程式為：SO2+2NH3H2O===（NH4）2SO3+H2O，所以可用氨水吸收二氧化硫；

本題答案為：22.3mol/L；SO2+2NH3H2O===（NH4）2SO3+H2O。

（2）氨氧化法制取硝酸的第一步反應為：4NH35O2 4NO6H2O，此反應中NH3是還原劑，由此可知與之作用相同的反應是2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O和4NH3+6NO===5N2+6H2O ，故B、C中的氨與氨氧化法中的氨作用相同；由質量守恒和得失電子守恒，配平后的離子方程式為：NO+NO2+2OH﹣===2NO2-+H2O；

本題答案為：4NH3+5O24NO+6H2O ；BC；2NO2-。

（3）①Cu與稀HNO3反應，生成硝酸銅、水和一氧化氮，離子方程式為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O ；

本題答案為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

②設27.2 g Cu和Cu2O的混合物中，含CU 、Cu2O的物質的量分別為xmol、ymol，依據題中所給的條件可得：64x80y=27.2，98(x2y)=39.2，兩式聯立求得：x=0.2, y=0.1,所以x:y=2:1；

本題答案為：2:1.

③在銅和稀硝酸的反應中，依據N守恒，可知原溶液中n(HNO3)等于表現氧化性的硝酸或被還原的HNO2（NO），與未被還原的硝酸（表現酸性的硝酸）的物質的量之和，因為滴加氫氧化鈉時，溶液呈中性，存在表現酸性的硝酸物質的量為：n(HNO3)=n(NaOH)=1L1mpl/L=1mol，依據電子得失守恒，在氧化還原反應中電子轉移數目相等。0.1mol氧化亞銅失去0.2mol電子，0.2mo銅失去0.4mol電子，設n(NO)=amol,則有：3a=20.2=0.6mol,解得a=0.2mol,即被還原的硝酸是0.2mol，原溶液中的硝酸為：n(HNO3)=1mol0.2mol=1.2mol，c(HNO3)= =2.4mol/L；

本題答案為：2.4mol/L。

（4）由圖可知，0～20mLBa（OH）2溶液發生H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O，20mL～60mLBa（OH）2溶液發生發生H++OH﹣═H2O，

由圖可知，加入20mLBa（OH）2溶液時，硫酸鋇沉淀達最大值，設硫酸的物質的量為x，則：

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，

硫酸的物質的量濃度為：c(H2SO4)= =0.25mol·L﹣1，

又由圖可知，pH=7時，消耗60mLBa（OH）2溶液，由H++OH﹣═H2O可知原溶液中含有的n(H+)與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的物質的量濃度c(HNO3)= =1mol/L;

本題答案為：0.25；1。