Question

13．二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物、氨氣都是非常重要的非金屬化合物，研究這些化合物對環(huán)境保護、理解化學(xué)反應(yīng)原理都具有重要意義．
（1）二氧化氮與與水反應(yīng)的離子方程式為3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO．若該反應(yīng)有a×N_A個電子轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的二氧化氮的物質(zhì)的量為1.5a mol．
（2）下列除去大氣污染物的化學(xué)方程式不正確的是C．
A．氫氧化鈉溶液除去尾氣中氮氧化物：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O
B．石灰乳吸收硫酸廠尾氣：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃+H₂O
C．汽車尾氣經(jīng)催化劑作用：CO+NO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NO₂+C
D．氨氣與一氧化氮在一定條件下反應(yīng)：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$5N₂+6H₂O
（3）在100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，加入一定量的銅粉，微熱，使其充分反應(yīng)，銅粉完全溶解，若測得反應(yīng)后生成標準狀況下NO 1.344L，且最終溶液中只得到一種鹽．
①從反應(yīng)后溶液中獲得晶體的實驗步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶或降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥．
②該混合酸中，硝酸的物質(zhì)的量濃度c（HNO₃）應(yīng)為0.6mol/L
③該混合酸中，硝酸與硫酸的物質(zhì)的量之比為2：3．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮和水反應(yīng)產(chǎn)物是硝酸和一氧化氮，據(jù)此書寫離子方程式，根據(jù)化合價升降和電子轉(zhuǎn)移進行相關(guān)計算；
（2）A．尾氣中氮氧化物可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒的亞硝酸鈉；
B．石灰乳Ca（OH）₂和酸性氣體二氧化硫之間可以發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水；
C．汽車尾氣中的有毒氣體經(jīng)催化劑作用可以轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)二氧化碳和氮氣；
D．氨氣與一氧化氮在一定條件下反應(yīng)，產(chǎn)物是氮氣和水．
（3）①從硫酸銅溶液獲得硫酸銅晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，據(jù)此回答；
②根據(jù)硝酸和金屬銅反應(yīng)的實質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生氣體的量計算硝酸的物質(zhì)的量，據(jù)公式c=$\frac{n}{V}$計算濃度；
③根據(jù)反應(yīng)3Cu+2NO₃^-+8H^+₌3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，據(jù)硝酸根的物質(zhì)的量計算總共氫離子物質(zhì)的量，進而計算硫酸的物質(zhì)的量，得到結(jié)果即可．

解答 解：（1）二氧化氮和水反應(yīng)產(chǎn)物是硝酸和一氧化氮，離子方程式為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，反應(yīng)有2N_A個電子轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的二氧化氮的物質(zhì)的量為3mol，所以該反應(yīng)有a×N_A個電子轉(zhuǎn)移，則參加反應(yīng)的二氧化氮的物質(zhì)的量為1.5a mol，故答案為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；1.5a；
（2）A．尾氣中氮氧化物可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，方程式為：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，故A正確；
B．石灰乳Ca（OH）₂和酸性氣體二氧化硫之間可以發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水，即SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃+H₂O，故B正確；
C．汽車尾氣中的有毒氣體CO、NO經(jīng)催化劑作用可以轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)二氧化碳和氮氣，不會產(chǎn)生NO₂、C，故C錯誤；
D．氨氣與一氧化氮在一定條件下反應(yīng)，產(chǎn)物是氮氣和水，即4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$5N₂+6H₂O，故D正確．
故選C．
（3）①從硫酸銅溶液獲得硫酸銅晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：冷卻結(jié)晶或降溫結(jié)晶；
 ②反應(yīng)后生成標準狀況下NO1.344L，物質(zhì)的量是$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，所以做氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量是0.06mol，根據(jù)反應(yīng)實質(zhì)，NO₃^-～NO↑這些硝酸根離子來自硝酸，所以硝酸的物質(zhì)的量是0.06mol，該混合酸中，硝酸的物質(zhì)的量濃度c（HNO₃）應(yīng)為$\frac{0.06mol}{0.1L}$=0.6mol/L，故答案為：0.6mol/L；
③根據(jù)反應(yīng)3Cu+2NO₃^-+8H^+₌3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，該混合酸中，硝酸根的物質(zhì)的量是0.06mol，所以氫離子物質(zhì)的量是0.24mol，其中0.06mol來自硝酸，剩余的0.18mol來自硫酸，所以硫酸的物質(zhì)的量是0.09mol，即硝酸與硫酸的物質(zhì)的量之比為0.06：0.09=2：3，故答案為：2：3．

點評 本題涉及氧化還原反應(yīng)中電子守恒的計算以及金屬銅和硝酸反應(yīng)的計算知識，屬于綜合知識的考查題，難度中等．