Question

【题目】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。下图路线中的①-③、Ⅰ-Ⅲ分别是工业生产硝酸和雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。回答下列问题：

（1）雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，是否均为氧化还原反应？_______。

（2）图中途径I、①和②对应的三个反应中，常温下就能进行的是途径________。

（3）途径③对应的反应为NO2+H2O—HNO3+NO（未配平），该反应过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为__________________。

（4）硝酸必须保存于棕色瓶里并置于阴凉处的原因是____________________；可用铝质或铁质容器盛放冷的浓硝酸的原因是_____________________。

（5）硝酸的用途之一是与氨气反应制硝酸铵，其化学方程式为_____________。

Answer 1

【答案】 是 ② 2:1 硝酸光照、受热易分解 浓硝酸使铁、铝钝化 HNO3+NH3=NH4NO3

【解析】（1）在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应；在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物，叫做氧化剂；所含元素的化合价升高的反应叫做还原剂。所以雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，均为氧化还原反应。

（2）一氧化氮常温下与氧气反应生成二氧化氮。

（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中，硝酸为氧化产物，一氧化氮为还原产物。

（4）硝酸具有不稳定性，见光受热易分解；常温下，铁铝遇浓硝酸发生钝化。

（5）硝酸与氨气反生成硝酸铵。

（1）在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应；在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物，叫做氧化剂；所含元素的化合价升高的反应叫做还原剂。所以雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，①I(氧化剂：，还原剂：)，②II.(氧化剂：，还原剂：)，③III.(氧化剂：，还原剂：)，通过以上分析可知，均为氧化还原反应；正确答案：是。

（2）氮气和氧气放电反应，氨气和氧气加热条件下发生催化氧化，一氧化氮常温下与氧气反应，因此常温下就能进行的是途径②；正确答案：②。

（3）根据电子守恒和质量守恒，配平该反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2中+4价氮元素升高到HNO3中+5价氮元素，发生氧化反应，氧化产物有2mol，NO2中+4价氮元素降低到NO中+2价氮元素，发生还原反应，还原产物有1 mol，因此该反应过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1 ；正确答案：2:1。

4）硝酸具有不稳定性，见光受热易分解，因此硝酸必须保存于棕色瓶里并置于阴凉处；常温下，浓硝酸能够使铁或铝发生钝化，因此可用铝质或铁质容器盛放冷的浓硝酸；正确答案：硝酸光照、受热易分解；浓硝酸使铁、铝钝化。

（5）硝酸与氨气反生成硝酸铵，化学方程式为：HNO3+NH3=NH4NO3；正确答案：HNO3+NH3=NH4NO3。