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                        。

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。