题目内容
【题目】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N2的一种用途_____________________。
（2）工业合成NH3的化学方程式为______________________。
（3）写出工业制硝酸第③步反应化学方程式_____________________。
（4）硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO2，稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中，常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，用Cu与稀HNO3反应制取NO。
（ⅰ）请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式：____________。该反应中发生氧化反应的物质是_______，1 mol氧化剂_________（填“得到”或“失去”）_______ mol电子。
（ⅱ）64.0 g Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部溶解后，共收集到标准状况下22.4 L的气体（NO2和NO的混合气体），反应中消耗HNO3的物质的量是（______）
A．1.5 mol B．2.0 mol C．2.5 mol D．3.0 mol
（ⅲ）实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质：FeSO4、Fe（NO3）3和Fe2（SO4）3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。
HNO3 ＋ ______ 
______ ＋ ______ ＋ N2O↑ ＋ H2O（2分）
并配平其对应的离子方程式：__Fe2＋＋__NO3－＋__H＋ ＝__Fe3＋＋__N2O↑＋__H2O
【答案】（1）做保护气、保存粮食、制氨气，等。
（２）CA（OH）2+2NH4Cl
CACl2+2NH3↑+2H2O
（3）3NO2+H2O＝2HNO3+NO
（4）（ⅰ）Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；Cu；得到，1
（ⅱ）C
（ⅲ）HNO3＋FeSO4→Fe（NO3）3＋Fe2（SO4）3＋N2O↑＋H2O；8、2、10、8、1、5
【解析】
试题由生产途径可知，过程中发生的反应方程式为N2+3H2
2NH3、4NH3+5O2=4NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。
（1）N2在日常生活中用途很广，可作保护气、保存粮食、制氨气等；
（2）实验室制取物质NH3是用铵盐和碱加热的方法制取的，化学方程式为CA（OH）2+2NH4ClCACl2+2NH3↑+2H2O；
（3）工业制硝酸第③步反应为NO2制硝酸的反应，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（4）（ⅰ）常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，反应方程式为Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；反应中，Cu化合价升高被氧化，发生氧化反应；氧化剂得到电子，作氧化剂的硝酸有2mol，转移电子2mol，故1mol氧化剂得到1mol电子；
（ⅱ）被还原的硝酸的物质的量为1mol，参加反应的铜的物质的量为0.75mol，则生成Cu（NO3）2的物质的量为0.75mol，消耗的硝酸的物质的量为1.5mol，共消耗硝酸1+1.5=2.5mol；本题选择C。
（ⅲ）发生的反应为氧化还原反应，根据化合价升降可知硝酸作氧化剂，硫酸亚铁作还原剂，发生的反应为HNO3＋FeSO4→Fe（NO3）3＋Fe2（SO4）3＋N2O↑＋H2O；根据化合价的升降守恒和电荷守恒，可得8Fe2＋＋2NO3－＋10H＋＝8Fe3＋＋N2O↑＋5H2O
