Question

17．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）写出工业制硝酸各步反应化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O、2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（2）硝酸生产排放出的NO是污染物，有一治理法，是在400⁰C且有催化剂作用下，用氨把NO还原成无色无味气体，其化学方程式为4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）工业上争取硝酸的反应有：氨气与氧气反应生成一氧化氮和水、一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，据此写出反应的化学方程式；
（2）在400⁰C且有催化剂作用下，用氨把NO还原成无色无味气体，该气体为氮气，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该化学方程式．

解答 解：（1）路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，反应①是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O；
反应②为NO与氧气反应生成二氧化氮，反应的化学方程式为：2NO+O₂=2NO₂；
反应③是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H₂O、2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）在400℃且有催化剂作用下，用氨把NO还原成无色无味气体，根据化合价变化可知生成的气体为氮气，反应的化学方程式为：4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O，
故答案为：4NH₃+6NO═5N₂+6H₂O．

点评 本题考查了含氮物质的应用，题目难度中等，明确工业制取硝酸的原理为解答关键，注意掌握含氮物质的性质及综合应用方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．