第四節(jié)硝酸專項訓練(編輯修改稿)
2024-12-18 03:39 本頁面
【文章內容簡介】 質的量濃度為多少？ 2標準狀況下， NO2和 O2以 10∶ 1的體積比充滿干燥的燒瓶，燒瓶倒置水中，最終燒瓶中還余下氣 體。求所得溶液物質的量濃度。 2為了測定某銅銀合金的成分。將 80ml ，待合金完全溶解后，收集到氣體 （標準狀況），并測得溶液中氫離子濃度為 1mol/L。假設反應后溶液的體積仍為 80ml。試計算： （ 1）被還原的硝酸的物質的量。 （ 2）合金中銀的質量分數。 2用氨、空氣、水為原料制取硝酸銨。（ 1）如制取 160t 硝酸銨至少需多少噸氨？ （ 2）若用 NH3制取 NO 轉化率為 96%， NO 轉化為硝酸的利用率為 92%，問用于制取 HNO3的氨占全部氨 的百分數是多少？ 【典型應用】： 一、基礎篇 ： 例 1： 16g 金屬銅跟足量的濃硝酸完全反應，被還原的 HNO3物質的量是多少？ 解題分析：本題是涉及濃 HNO3強氧性的氧化還原反應計算題。在列出化學方程式求解時容易把 4mol濃 HNO3都當作被銅還原的物質的量。實際上， 4mol濃硝酸中只有 2mol硝酸在氧化還原反應中作為氧化劑被還原成 NO2。 答案：設被還原的 HNO3為 x mol。 根據反應： Cu + 4HNO3(濃 ) = Cu(NO3)2 + 2NO2? + 2H2O 知反應中 Cu和被還原的 HNO3的關系式： Cu 2HNO64g 2mol16g x3還原 得到： 64∶ 16 = 2∶ x 解得 x = (mol) 答：被還原的 HNO3為 mol。 例 2： 根據右圖所示的 A、 B、 C、 D、 E五種物質的相互轉化關系，按如下要求填寫相應的物質和有關反應的化學方程式。 （ 1）當 A 是氣體單質時， A 是 ， B 是 ， C 是 ， D 是 ， E是 。 有關反應的化學方程式分別為： 。 （ 2）當 A 是固體單質時， A 是 ， B 是 ， C 是 ， D 是 ， E是 。 有關反應的化學方程式分別為： 。 解題分析：根據一系列的轉化關系，進行有關物質成分的推斷，必須找到合適的突破點。 本題已知 A 是單質， A 既能與 O2反應，又能與 H2反應，應是活潑性不很強的非金屬單質。 A 經兩步與 O2的反應，產物 D 應為最高價氧化物。該氧化物對應的水化物 E能與位于金屬活動順序表中 H 之后的金屬 Cu反應， E應是強氧化性酸，如濃 H2SO4或 HNO3。和 HNO3對應的單質 A 是氣體 N2；和 H2SO4對應的單質 A 是固體 S。且 N和 S的氫化物都能跟 O2反應，生成 N 和 S的氧化物 。知如上推斷正確。 答案：（ 1） N2； NH3； NO； NO2； HNO3；有關反應的化學方程式： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 時間 2020 年 5月 28 日 63 第 4 頁 共 6頁 3Cu + 8HNO3 == 2Cu(NO3)2 + 2NO? + 4H2O （ 2） S； H2S； SO2； SO3； H2SO4； 有關反應的化學方程式： S + H2 ? H2S； S + O2點燃 SO2； 2H2S + 3O2點燃 2SO2 + 2H2O 2SO2 + O2 2SO3； SO3 + H2O == H2SO4 Cu + 2H2SO4(濃 ) ? CuSO4 + SO2? + 2H2O 例 3： 氨氧化制取硝酸時，如果由氨制成一氧化氮的產率是 96%，由一氧化氮制成硝酸的產率是 92%，試問10 噸氨可以制得多少噸 50%的硝酸？ 錯誤解法一： 根據氨氧化制硝酸反應原理中的 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 反應，得到起始反應物和最終生成物的關系式： 3NH3 3NO22HNO3 然后代入有關數據和未知數進行計算。 錯誤解法二： 根據工業(yè)制硝酸的反應原理計算出產物 HNO3的質量為 ，然后求生產出 50%的 HNO3為50% = （噸）。 錯誤解法三： 根據有關反應分步進行計算：先通過反應 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O，計算產率為 96%時，10 噸氨生成 NO 的量。然后通過反應： 4NO + 3O2 + 2H2O==4HNO3，計算產率為 92%時，所得 NO 反 應后生成的HNO3量。最后求制得 50%的硝酸量。 錯誤原因： 上述解法一的錯誤在于忽略了反應 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO 中，生成的 NO 在生產中要循環(huán)使用。從生產實際上要求 NH3中的 N 元素按反應 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3，完全轉入 HNO3中。這也是防止大氣污染的需要。 上述解法二的錯誤是最后將純凈 HNO3換算為 50%的硝酸量時，誤將 247。50%算成 50%。 上述解法三中雖每一步的解法都是正確的，最后也能得到正確的最終 計算結果。但這一解法是繁瑣的。解題步驟的增加無疑增加了解題的時間，而計算步驟的增加，也加大了出現差誤的可能性。從嚴格要求的角度上看，這也是不妥的解法，且不可當正確解法對待。 正確解法： 設制得 50%的 HNO3 x 噸 根據氨氧化法制硝酸的反應原理，得到 NH3 HNO3 17g 63g （ 1096%92%）噸 （ x50%）噸 得到： 17∶ = 63∶ 解得： x = （噸） 答：制得 50%的硝酸 。 例 4： 若 2mol 金屬鎂跟 5mol的 HNO3恰好完全反應，則在該反應中的稀硝酸被還原成為 A． NO2 B． NO C． N2O D． NH4? 錯誤解法一： 認為 HNO3是強氧化性酸，當稀硝酸和金屬反應時，還原產物都是 NO。 錯誤解法二： 根據金屬鎂和稀硝酸反應時 Mg與 HNO3物質的量之比為 2∶ 5，得到還原產物為 N2O，確定本題答案只有選項 C。 錯誤原因： 上述解法一的錯誤
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