Question

11．工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同的地方，又有区别．线路①、②、③是工业生产硝酸的主要途径，线路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径．

①完成下列反应的化学方程式：
  写出①的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，写出Ⅲ的化学方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
②下列环境问题与NO₂的排放有关的是BE（填字母序号）
  A．赤潮   B．光化学烟雾   C．臭氧空洞   D．温室效应   E．酸雨
③把盛有NO₂和N₂的混合气体的试管倒立在盛水的水槽中，最终液面上升到距试管底部$\frac{2}{3}$处，则原混合气体中NO₂和N₂的
  体积比为1：1．

Answer 1

分析 ①反应①是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应Ⅲ是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
②A．赤潮的形成是因为人类生产生活产生的大量污水排放使得海水中氮、磷等营养物质的含量突然增加，造成海水富营养化；
B．行驶的汽车大量排放含氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等废气，在强烈的日光作用下，这些排放物发生光化反应，生成二次污染物．这是一种浅蓝色、有刺激性的烟雾--光化学烟雾；
C．造成臭氧空洞的物质的氟氯代烃；
D．造成温室效应的气体是二氧化碳；
E、二氧化硫、氮氧化物的排放会形成酸雨；
③N₂和NO₂混合气体的试管倒立在水槽中，发生3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，利用体积差来计算混合气体中NO₂的体积，以此来解答．

解答 解：①反应①是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；反应Ⅲ是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
②A．造成赤潮的物质是N、P化合物，故A错误；
B．光化学烟雾，是城市大气中的碳氢化合物（HC）和氮氧化合物（NOx）在阳光紫外线的作用下发生的一系列链式大气化学反应生成以臭氧（O₃）为代表的刺激性二次污染物，与NO₂有关，故B正确；
C．引起臭氧空洞的主要原因是一种叫“氟利昂”的物质破坏了平流层大气中的臭氧，故C错误；
D．造成温室效应的气体是二氧化碳，而不是二氧化氮，故D错误；
E、酸雨是因为二氧化硫、氮氧化物的排放，以及一些工业气体的排放，与二氧化氮的排放有关，故E正确；
故答案为：BE；
③设原混合气体中含有xmolN₂，ymolNO₂，最终液面上升到距试管底部$\frac{2}{3}$处，说明气体体积减小$\frac{1}{3}$，则
盛有N₂和NO₂ 的混合气体的试管倒立于水中发生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，则
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
3              1
y              $\frac{y}{3}$
则（x+$\frac{y}{3}$）：（x+y）=2：3，
解得x：y=1：1，
故答案为：1：1．

点评 本题考查了环境污染，氮氧化物性质分析，和混合气体溶于水的计算应用，明确物质的性质是解本题关键，注意保护环境，题目难度中等．