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精英家教网硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸．
（1）工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸（假定上述过程无其他损失）．试写出上述反应的化学方程式：
 
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（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置（有关夹持装置已略去）．
①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至
 
后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是
 
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②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为
 
．
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是
 
．
④打开K2，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体．设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO
 
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分析：（1）水吸收水NO2生产HNO3和NO，3NO2+H2O=2HNO3+N0；
（2）实验原理：Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO，Ⅲ中双氧水在二氧化锰的催化作用下反应生成O2，2H2O2
 高温 
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2H2O+O2，NO和O2在Ⅱ中发生反应，2NO+O2=2NO2；
①反应生成NO关闭k2打开k1，u形管右侧因为生成不溶于水的气体NO压强增大，u型管内产生液面差；
②Ⅲ中双氧水在二氧化锰的催化作用下反应生成O2，2H2O2
 高温 
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2H2O+O2；，
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收NO和空气中的氧气反应生成的NO2防止污染环境；
④NO是无色的气体，要想检验它的存在可以通过氧化反应转化成红棕色的NO2，2NO+O2=2NO2．
解答：解：（1）水吸收水NO2生产HNO3和NO，化学方程式为：4NO2+O2+2H2O═4HNO3，故答案为：4NO2+O2+2H2O═4HNO3（或分成两个方程式写）；
（2）①加入的硝酸应跟铜丝充分接触，u型管内因不溶性气体NO的生成产生压强差，溶液总生成硝酸铜溶液颜色变为蓝色，方程式：3 Cu+8 HNO3=3 Cu（NO3）2+2 NO↑+4 H2O，故答案为：注入稀硝酸应至U形管右侧胶塞下沿，迅速关闭K1后，U形管左端液面高于右端，铜丝慢慢溶解，产生无色气体，溶液逐渐变蓝；
②Ⅲ中双氧水在二氧化锰的催化作用下反应生成O2，方程式为：2H2O2
 高温 
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2H2O+O2，故答案为：2H2O2
 高温 
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2H2O+O2；
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是吸收NO和空气中的氧气反应生成的NO2防止污染环境，故答案为：吸收氮的氧化物防止污染环境；
④NO是无色的气体，要想检验它的存在可以通过氧化反应转化成红棕色的NO2，化学方程式：2NO+O2=2NO2，
故答案为：再打开K3，若观察到长玻璃管中气体迅速变为红棕色，则证明余气含NO，若无颜色变化，则证明不含NO．
点评：本题通过实验题的形式考查一氧化氮和硝酸、双氧水的性质，解答本题要注意以下两点：
（1）根据实验目的和所放置的试剂确定各装置的作用；
（2）三个开关K1、K2、K3的开与关都对实验起着重要作．
练习册系列答案
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精英家教网HNO3是极其重要的化工原料．工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法，将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的．
（1）工业上用水吸收NO2生产硝酸，生成的尾气经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其它损失）．
①试写出上述反应的化学方程式
 
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②设循环操作的次数为n次，试写出NO2→HNO3转化率a与循环次数n之间关系的数学关系式．
 
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（2）用上述方法制备的HNO3为稀HNO3，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3．实验证明：不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物．例如镁与硝酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液液中有Mg（NO3）2、NH4NO3和H2O．生成这些产物的HNO3浓度范围为：H2：c＜6.6mol/L；N2和NH4+：c＜10.0mol/L；NO：0.10mol/L＜c＜10.0mol/L；NO2：c＞2.0mol/L．各气体产物成分及含量随HNO3的浓度变化曲线如图所示．
①写出Mg与12mol/L的HNO3反应的化学方程式
 
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②480mg Mg与0.50L 4.0mol/L的HNO3充分反应，收集到112mL气体（SPT）．试通过计算写出反应化学方程式．
 
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NH3催化氧化法生产硝酸，HNO3是极其重要的化工原料．工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法、是将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的．

用此方法制备的HNO3为稀HNO3，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3．实验证明：不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物．例如，镁与硝酸反应实验中，测得其气体产物有H2、N2，NO、NO2，液体产物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O．生成这些产物的HNO3浓度范围为：

H2：c＜6.6 mol·L－1；N2和NH4+：c＜10 mol·L－1；NO：0.1 mol·L－1＜c＜10 mol·L－1；NO2：c＞0.1 mol·L－1．各气体产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如图所示．

①写出Mg与11mol·L－1的HNO3反应的方程式．

②960 mg Mg与0.1 L　4 mol·L－1的HNO3恰好完全反应，收集到224 mL气体(标准状况)，试通过计算写出反应方程式．

硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。

（1）工业上用水吸收NO2生产HNO3，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式：

______________________________________________________________。

（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。

①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K1，关闭K2，应从U形管的长管口注入稀硝酸至　　　　后，迅速关闭K1，观察到U形管内的现象是____________________________________________________。

②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______________________________。

③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是___________________________________。

④打开K2，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K3，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO__________________________________________________。

 

(14分)HNO3是极其重要的化工原料。工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法，将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的。(1)工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸，生成的气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸(假定上述过程中无其它损失)。

① 试写出上述反应的化学方程式。                                     

② 设循环操作的次数为n，试写出NO2→HNO3转化率与循环操作的次数n之间关系的数学表达式。

③ 计算一定量的二氧化氮气体要经过多少次循环操作，才能使95％的二氧化氮转变为硝酸？

(2) 上述方法制备的HNO3为稀硝酸，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3。实验证明：不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物。例如，镁与硝酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液相产物有Mg(NO3)2，NH4NO3和H2O。生成这些产物的HNO3浓度范围为：H2：c<6.6 mol/L；N2和NH4+：c<10 mol/L；NO：0.1 mol/L<c<10 mol/L；NO2：c>0.1 mol/L。各气相产物成分及含量随HNO3浓度变化曲线如下图所示。

④ 写出Mg与11 mol/L的HNO3反应的方程式；

                                                                   

⑤ 960 mg Mg与一定体积4 mol/L的HNO3恰好完全反应，收集到224 mL气体(S.T.P)气体，试通过计算写出反应方程式。

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