第四节硝酸专项训练

第四节硝酸专项训练内容摘要：

质的量浓度为多少。 2标准状况下， NO2和 O2以 10∶ 1的体积比充满干燥的烧瓶，烧瓶倒置水中，最终烧瓶中还余下气 体。 求所得溶液物质的量浓度。 2为了测定某铜银合金的成分。 将 80ml ，待合金完全溶解后，收集到气体 （标准状况），并测得溶液中氢离子浓度为 1mol/L。 假设反应后溶液的体积仍为 80ml。 试计算： （ 1）被还原的硝酸的物质的量。 （ 2）合金中银的质量分数。 2用氨、空气、水为原料制取硝酸铵。 （ 1）如制取 160t 硝酸铵至少需多少吨氨。 （ 2）若用 NH3制取 NO 转化率为 96%， NO 转化为硝酸的利用率为 92%，问用于制取 HNO3的氨占全部氨 的百分数是多少。 【典型应用】： 一、基础篇 ： 例 1： 16g 金属铜跟足量的浓硝酸完全反应，被还原的 HNO3物质的量是多少。 解题分析：本题是涉及浓 HNO3强氧性的氧化还原反应计算题。 在列出化学方程式求解时容易把 4mol浓 HNO3都当作被铜还原的物质的量。 实际上， 4mol浓硝酸中只有 2mol硝酸在氧化还原反应中作为氧化剂被还原成 NO2。 答案：设被还原的 HNO3为 x mol。 根据反应： Cu + 4HNO3(浓 ) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 知反应中 Cu和被还原的 HNO3的关系式： Cu 2HNO64g 2mol16g x3还原 得到： 64∶ 16 = 2∶ x 解得 x = (mol) 答：被还原的 HNO3为 mol。 例 2： 根据右图所示的 A、 B、 C、 D、 E五种物质的相互转化关系，按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。 （ 1）当 A 是气体单质时， A 是 ， B 是 ， C 是 ， D 是 ， E是。 有关反应的化学方程式分别为：。 （ 2）当 A 是固体单质时， A 是 ， B 是 ， C 是 ， D 是 ， E是。 有关反应的化学方程式分别为：。 解题分析：根据一系列的转化关系，进行有关物质成分的推断，必须找到合适的突破点。 本题已知 A 是单质， A 既能与 O2反应，又能与 H2反应，应是活泼性不很强的非金属单质。 A 经两步与 O2的反应，产物 D 应为最高价氧化物。 该氧化物对应的水化物 E能与位于金属活动顺序表中 H 之后的金属 Cu反应， E应是强氧化性酸，如浓 H2SO4或 HNO3。 和 HNO3对应的单质 A 是气体 N2；和 H2SO4对应的单质 A 是固体 S。 且 N和 S的氢化物都能跟 O2反应，生成 N 和 S的氧化物。 知如上推断正确。 答案：（ 1） N2； NH3； NO； NO2； HNO3；有关反应的化学方程式： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 时间 2020 年 5月 28 日 63 第 4 页 共 6页 3Cu + 8HNO3 == 2Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O （ 2） S； H2S； SO2； SO3； H2SO4； 有关反应的化学方程式： S + H2  H2S； S + O2点燃 SO2； 2H2S + 3O2点燃 2SO2 + 2H2O 2SO2 + O2 2SO3； SO3 + H2O == H2SO4 Cu + 2H2SO4(浓 )  CuSO4 + SO2 + 2H2O 例 3： 氨氧化制取硝酸时，如果由氨制成一氧化氮的产率是 96%，由一氧化氮制成硝酸的产率是 92%，试问10 吨氨可以制得多少吨 50%的硝酸。 错误解法一： 根据氨氧化制硝酸反应原理中的 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 反应，得到起始反应物和最终生成物的关系式： 3NH3 3NO22HNO3 然后代入有关数据和未知数进行计算。 错误解法二： 根据工业制硝酸的反应原理计算出产物 HNO3的质量为 ，然后求生产出 50%的 HNO3为50% = （吨）。 错误解法三： 根据有关反应分步进行计算：先通过反应 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O，计算产率为 96%时，10 吨氨生成 NO 的量。 然后通过反应： 4NO + 3O2 + 2H2O==4HNO3，计算产率为 92%时，所得 NO 反 应后生成的HNO3量。 最后求制得 50%的硝酸量。 错误原因： 上述解法一的错误在于忽略了反应 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO 中，生成的 NO 在生产中要循环使用。 从生产实际上要求 NH3中的 N 元素按反应 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3，完全转入 HNO3中。 这也是防止大气污染的需要。 上述解法二的错误是最后将纯净 HNO3换算为 50%的硝酸量时，误将 247。 50%算成 50%。 上述解法三中虽每一步的解法都是正确的，最后也能得到正确的最终 计算结果。 但这一解法是繁琐的。 解题步骤的增加无疑增加了解题的时间，而计算步骤的增加，也加大了出现差误的可能性。 从严格要求的角度上看，这也是不妥的解法，且不可当正确解法对待。 正确解法： 设制得 50%的 HNO3 x 吨 根据氨氧化法制硝酸的反应原理，得到 NH3 HNO3 17g 63g （ 1096%92%）吨 （ x50%）吨 得到： 17∶ = 63∶ 解得： x = （吨） 答：制得 50%的硝酸。 例 4： 若 2mol 金属镁跟 5mol的 HNO3恰好完全反应，则在该反应中的稀硝酸被还原成为 A． NO2 B． NO C． N2O D． NH4 错误解法一： 认为 HNO3是强氧化性酸，当稀硝酸和金属反应时，还原产物都是 NO。 错误解法二： 根据金属镁和稀硝酸反应时 Mg与 HNO3物质的量之比为 2∶ 5，得到还原产物为 N2O，确定本题答案只有选项 C。 错误原因： 上述解法一的错误。