Question

5．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）写出①步反应的化学方程式：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（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）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是0.65mol．

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；
（2）A．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；
（3）铜和硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物（NO或NO₂或NO、NO₂的混合物），反应中硝酸其氧化剂、酸性作用，起氧化剂作用的硝酸生成氮的氧化物，起酸性作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂，根据氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），据此计算消耗硝酸的物质的量．

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}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）（2）A．造成赤潮的物质是N、P化合物，故A错误；
B．光化学烟雾，是城市大气中的碳氢化合物（HC）和氮氧化合物（NOx）在阳光紫外线的作用下发生的一系列链式大气化学反应生成以臭氧（O₃）为代表的刺激性二次污染物，与NO₂有关，故B正确；
C．引起臭氧空洞的主要原因是一种叫“氟利昂”的物质破坏了平流层大气中的臭氧，故C错误；
D．造成温室效应的气体是二氧化碳，而不是二氧化氮，故D错误；
E、酸雨是因为二氧化硫、氮氧化物的排放，以及一些工业气体的排放，与二氧化氮的排放有关，故E正确；
故答案为：BE；
（3）12.8gCu的物质的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，气体的物质的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，
根据氮原子守恒，n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.25mol=0.65mol，
故答案为：0.65mol．

点评 本题考查了环境污染、氮氧化物性质分析、硝酸的性质及氧化还原反应计算，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．