Question

【題目】已知氮元素及其化合物的轉化關系如下圖所示，回答下列問題。

（1）①~④各步轉化中，屬于氮的固定的是_______（填序號）。

（2）實驗室常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣。

① 化學方程式是_______。

② 干燥氨氣不可選用的試劑是________（填字母）。

a．濃硫酸 b．堿石灰 c．NaOH固體

（3）工業(yè)上用氨氣制備NO的化學方程式是_______。

（4）工業(yè)制硝酸時尾氣中含有NO、NO2，可用以下方法吸收：

① 水吸收法。結合化學方程式說明用水吸收NO2的缺陷________。

② NaOH溶液吸收法。發(fā)生的反應有：2NaOH + NO + NO2 = 2NaNO2+ H2O，NaOH + NO2—________ + NaNO2 +H2O（填化學式，不需要配平方程式）。

③ 用不同濃度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾氣，關系如下圖：（α 表示尾氣里NO、NO2中NO2的含量）

i．根據上圖得知_______（填字母）。

a. NaOH溶液濃度越大，氮氧化物的吸收率越大

b.NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大

ii．當α小于50%時，加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是_______。

Answer 1

【答案】① 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O a 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO，NO2有1/3轉化成NO沒被吸收掉 NaNO3 b 根據圖中信息可知，氮氧化物的吸收率隨NO2 的含量增大而增大。當混合氣體中NO2含量小于50%時，具有氧化性的H2O2的存在，會使NO氧化成NO2，NO2的含量增大，從而使氮氧化物的吸收率增大

【解析】

(1)氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉化為含氮化合物的過程；

(2)氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、氨氣與水；氨氣是堿性氣體，不能用酸性干燥劑（如濃硫酸）；

(3)工業(yè)上利用氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化生成NO與水；

(4)水與NO2 反應生成硝酸和NO，其中有部分N沒有被完全吸收；根據氧化還原反應化合價有升必有降，因此推斷反應NaOH + NO2 = ________ + NaNO2 +H2O中的另一個產物為NaNO3； 根據圖中信息可知，氮氧化物的吸收率隨NO2 的含量增大而增大，隨NaOH溶液濃度增加先增加后減小；當混合氣體中NO2含量小于50%時，具有氧化性的H2O2的存在，會使NO氧化成NO2，NO2的含量增大，從而使氮氧化物的吸收率增大。

(1)氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉化為含氮化合物的過程,步驟①中氮氣與氫氣在催化劑條件下生成氨氣，屬于氮的固定過程；

(2)氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、氨氣與水，反應方程式為：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3↑+ 2H2O；氨氣是堿性氣體，不能用酸性干燥劑：濃硫酸；

(3)工業(yè)上利用氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化生成NO與水反應方程式為;4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O

(4) ①水與NO2 反應生成硝酸和NO，反應方程式為：3NO2 + H2O =2HNO3 + NO，NO2有1/3轉化成NO沒被吸收掉；

②根據電子轉移守恒可知，NO2發(fā)生歧化反應，NO2中+4價的N部分化合價降低為NaNO2 中+3價的N，則還應有部分N化合價升高，應轉化為NaNO3中+5價的N，因此方程式中的另一個產物為NaNO3；

③i.根據上述圖像可知，a.隨著NaOH溶液濃度增大，氮氧化物的吸收率先增加后減小，故a錯誤；

b.當氫氧化鈉濃度一定時，NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大，故b正確；

綜上所述，本題應選b;

ii;當混合氣體中NO2含量小于50%時，具有氧化性的H2O2的存在，會使NO氧化成NO2，NO2的含量增大，從而使氮氧化物的吸收率增大。