Question

硝酸是一種重要的工業(yè)原料，工業(yè)制硝酸的關(guān)鍵是氨的催化氧化，與硝酸工業(yè)相關(guān)的過程中產(chǎn)生的氮氧化物的處理與應(yīng)用也是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
I．圖10、圖11分別是實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨及氨催化氧化的裝置

（1）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^圖10裝置，該裝置中濃硫酸的作用是控制氣體流速和   。
（2）用圖11裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將已經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，鉑絲保持紅熱的原因是       ，寫出該裝置中氨氧化的化學(xué)方程式   。反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H^＋、OH^－、    離子、    離子。
II．下列有關(guān)硝酸事實(shí)的解釋合理的是

A．濃硝酸通常保存在棕色的試劑瓶中，說明濃硝酸不穩(wěn)定

B．足量鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色，說明稀硝酸不能氧化亞鐵離子

C．不用濃硝酸與銅屑反應(yīng)來制取硝酸銅，說明濃硝酸具有揮發(fā)性

D．不用鋅與稀硝酸反應(yīng)制取氫氣，說明稀硝酸能將鋅鈍化

工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NO_x（NO和NO₂的混合物，假設(shè)不含N₂O₄），對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。
（1）工業(yè)上常用Na₂CO₃溶液吸收法處理NO_x 。
已知：NO不能與Na₂CO₃溶液反應(yīng)   
NO + NO₂ + Na₂CO₃ = 2NaNO₂ + CO₂         ① 
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂   ②
用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO_x，每產(chǎn)生5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO₂（全部逸出）時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加10g，則NO_x中的x值為         。
（2）尿素也可用于吸收處理NO_x，其反應(yīng)原理為：
NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂     
2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。
當(dāng)混合氣體中NO、NO₂按上述反應(yīng)中系數(shù)比時(shí)吸收效果最佳。若混合氣體中V(NO)∶V(NO₂)＝3∶1時(shí)，可通入一定量的空氣，同溫同壓下，V(空氣)∶V(NO)＝   （空氣中氧氣的體積含量約為20%）。

Answer 1

I．（1）干燥混合氣體 （2分） 
（2）氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng) （2分）；  4NH₃十5O₂4NO＋6H₂O。（2分）
NH₄^＋  （1分）， NO₃^－  （1分）
II． A （2分）
（1） 1.75 （2分）
（2）5:6（2分）

試題分析；（1）濃硫酸具有干燥的作用所以(1)的答案為干燥混合氣體（2）鉑絲保持紅熱說明這個反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng)，氨氣溶于水形成氨水，故溶液中會存在銨根離子，一氧化氮會被氧氣氧化生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生產(chǎn)硝酸，故溶液中會存在硝酸根離子。II．硝酸不管是稀得還是濃的他都具有強(qiáng)的氧化性，故B選項(xiàng)是錯誤的。不用濃硝酸來制備硝酸銅主要是因?yàn)樵摲磻?yīng)會釋放出污染大氣的二氧化氮?dú)怏w，與硝酸的揮發(fā)性無關(guān)，故C選項(xiàng)是錯誤的。而D選項(xiàng)主要是金屬與硝酸反應(yīng)不會生成氫氣。所以答案選A（1）據(jù)題意可知2NO_X—CO_2，而逸出出來的二氧化碳為0.25摩爾即11克，故NO_X為0.5摩爾，據(jù)題意可知NO_X的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量加上碳酸鈉溶液增加的質(zhì)量即21克，再根據(jù)物質(zhì)的量等于質(zhì)量處于摩爾質(zhì)量可求出X為1.75.（2）由題意可知一氧化氮與二氧化氮的比例關(guān)系為1；1時(shí)吸收效果最好由反應(yīng)方程式2NO+O₂=2NO₂及題意，我們可以設(shè)一氧化氮轉(zhuǎn)化成二氧化氮X摩爾，則3-X=1+X，推算得出X為1則。說明消耗氧氣0.5摩爾即空氣2.5摩爾。所以V(空氣)∶V(NO)=5；6