Question

【题目】从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氮元素形成物质的价类二维图的及氮的循环的部分信息。

（1）①是一种人工固氮的重要途径，该反应的化学方程式是__________。

（2）②的化学方程式是__________。

（3）⑤的化学方程式是（任写一种）__________。

（4）R可与 NaOH溶液反应：HNO2+NaOH=NaNO2+H2O，该反应体现了R（HNO2）的_____性。

（5）Q的化学式是_______，Q属于酸性氧化物，写出Q与水反应的化学方程式________。

（6）L在水体中过多蓄积会导致水体富营养化。将水体调节为酸性后加入适量NaClO，可将L中阳离子转化为无污染气体以去除。写出L与NaClO反应的离子方程式_________。

Answer 1

【答案】N2+3H2 2NH3 4NH3+5O2 4NO+6H2O Cu＋4HNO3(浓) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或者4HNO3(浓) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任写一种） 酸 N2O5 N2O5 +H2O=2HNO3 2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+

【解析】

已知图中物质都是含氮元素的物质，过程①中A为单质，D为氢化物，A生成D是人工固氮反应，则为氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下生成氨气的反应，则A为氮气，D为氨气；过程②中B为氮的氧化物且氮元素为+2价，则发生的反应为氨气催化氧化反应生成一氧化氮和水，则E为一氧化氮；G也是氮氧化物且氮元素的化合价为+4价，由E转变为G的反应为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，则G为二氧化氮；J为含氮元素的酸且氮元素为+5价，由二氧化氮转变为酸的反应为二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，则J为硝酸；过程⑤为硝酸转化为二氧化氮，反应较多，如：浓硝酸与铜反应、硝酸受热分解或硝酸与碳单质反应都可产生二氧化氮；氨气转变为M，M为碱，即M为一水合氨；一水合氨也可转化为L，则L为铵盐，同时，过程⑥为硝酸转变为L，则L为硝酸铵；另外Q为氮氧化物且氮元素的化合价为+5价，则Q为五氧化二氮；R为含氮元素的另一种酸，且氮元素化合价为+3价，则R为亚硝酸。

（1）根据分析，A为氮气，D为氨气，氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下生成氨气，化学方程式是N2+3H2 2NH3，故答案为：N2+3H2 2NH3；

（2）根据分析，过程②中B为氮的氧化物，则发生的反应为氨气催化氧化反应生成一氧化氮和水，则E为一氧化氮，发生的反应方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O；

（3）过程⑤为硝酸转化为二氧化氮，反应较多，如：浓硝酸与铜反应、硝酸受热分解或硝酸与碳单质反应都可产生二氧化氮，化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或4HNO3(浓) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任写一种），故答案为：Cu＋4HNO3(浓) =Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或者4HNO3(浓) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任写一种）；

（4）根据分析，R为亚硝酸，R可与 NaOH溶液反应：HNO2+NaOH=NaNO2+H2O，该反应中未发生化合价的变化，属于酸碱中和反应，体现了R（HNO2）的酸性，故答案为：酸；

（5）根据分析，Q为五氧化二氮，化学式是N2O5；Q属于酸性氧化物，也是硝酸的酸酐，五氧化二氮与水反应生成硝酸，化学方程式N2O5 +H2O=2HNO3，故答案为：N2O5+H2O=2HNO3；

（6）根据分析L为硝酸铵，为酸性后加入适量NaClO，可将L中阳离子转化为无污染气体以去除，则该无污染气体为氮气，硝酸铵与NaClO反应的离子方程式2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+，故答案为：2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+。