- 氮气在自然界的存在
- 共1870题
某氮肥厂，多年来生产碳铵化肥。由于工艺落后，设备老化，能耗高，产量低，产品单一，销路不畅，对环境污染严重，目前已资不抵债，无法进行设备更新和排污治理，面临倒闭困境。
（1）写出氮肥厂合成氨的化学方程式：____________________________________________。
（2）碳酸氢铵长期施于土壤中，一会破坏土壤的团粒结构，二会减少土壤微生物，从而造成土壤板结，降低地力和肥效，增加农业生产成本，这是造成产品滞销的主要原因之一。请写出复合肥磷酸二铵的分子式：__________________________。
（3）土壤中的硝化细菌分两类__________和__________。前者把氮氧化成亚硝酸的反应方程式为_____________________；后者把亚硝酸氧化成硝酸的过程是______________________。
（4）小氮肥厂对环境的污染主要包括三个方面：_____________对大气的污染，___________对土壤的污染，___________________对水体的污染。
（5）污水处理的设备和工艺很复杂，但其基本原理不过是对有害成分的_________、_________、__________和_____________。
正确答案
（1）N2+3H22NH3
（2）（NH4）2HPO4
（3）亚硝酸菌 硝酸菌 2NH3＋3O2
（4）废气 粉尘\废渣（工业锅炉渣） 废水
（5）过滤 沉淀 吸附净化 化学分解
本题是工业上合成氨、生物分解氮肥及环保知识的综合。其中合成氨的知识教材上就有，磷酸二铵根据其名称也可以写出化学式，而硝化细菌则有硝酸菌和亚硝酸菌两种，合成氨工厂也有三废，即废水、废气和废渣，污水处理先经物理过滤、沉降等过程，再经化学分解等方法。
A、B、C、D、E是五种中学常见的单质，已知A、B、C、D在常温下均为气态，其中D能分别跟A、B、C在一定条件下两两化合，生成化合物X、Y、Z；A与B、C均不能直接化合，有关的转化关系如下图所示（反应条件均已略去）回答下列问题：
⑴Z分子的空间构型为
⑵反应③中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 。
⑶Z和W在催化剂作用下，反应生成C和Y，这是一个很有实际意义的反应，可以消除W对环境的污染，该反应的方程式为 。
⑷将过量的E加到N的稀溶液中，若过程中转化的电子数目为3.02×1023个，则参加反应的E的物质的量为 mol。
⑸将Z和N反应后的产物溶于水中，则溶液的pH值（填“<”或“>”） 7，其原因是（用离子方程式表示） 。
正确答案
⑴三角锥形
⑵2:1
⑶4NH3+6NO==5N2+6H2O
⑷0.25
⑸< NH4++H2O==NH3·H2O
略
某合成氨厂，日生产能力为30吨，现以NH3为原料生产NH4NO3，若硝酸车间的原料转化率为92％，氨被吸收为NH4NO3的吸收率为98％，则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理?
正确答案
硝酸车间日生产能力为52.76 t才合理。
解此题必须注意以下三点：
第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH3为原料生成NH4NO3．NH3的用途有两方面：一方面，用NH3氧化制HNO3，另一方面用NH3与制得的HNO3作用制NH4NO3。关键是计划好生产多少吨HNO3，才能使NH3原料最大限度地被利用。HNO3生产少了，则NH3不能全部被HNO3吸收，NH3浪费了，HNO3生产多了，HNO3又浪费了。所以设HNO3日生产能力为x吨，x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得，又可以吸收多少吨NH3生成NH4NO3，通过生产HNO3的数量把氨的两方面用途联系起来。
第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下：
4NH3＋5O24NO＋6H2O
2NO＋O2＝2NO2
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
此反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生成HNO3，因此NO2与水反应的化学方程式应为：
4NO2＋2H2O＋O2＝4HNO3
所以氨氧化制硝酸的关系式如下：
NH3～NO～NO2～HNO3(NH3全部转化成HNO3)
第三，在实际生产过程中，氨不可能100％被氧化生成HNO3，也不可能100％被HNO3吸收生成硝酸铵，题给条件是NH3转化为硝酸的转化率为92％，氨被硝酸吸收的吸收率为98％，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则，代入化学方程式的量必须是纯量．
设日产HNO3的质量为x，NH3用于生产HNO3的质量为y．
由各步反应方程式得氨氧化制HNO3的关系为：
NH3～NO～NO2～HNO3
17 63
y·92％ x
y＝
用于被HNO3吸收的NH3质量为(30 t－y)：
30 t－y＝30 t－
由 NH3 ＋ HNO3 ＝ NH4NO3
17 63
(30 t－)×98％ x
得：［30t－17x/(63×92％)］·98％＝17x/63
解之得：x＝52.76 t。
计算题（5分）将32.64g铜与140一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合合气体在标准状况下的体积为11.2L.计算，
(1). NO、 NO2的体积分别为多少L ？
(2).待产生的气体全部释
正确答案
（5分）(1) 5.82 ，
略
(10分) 硝酸发生氧化还原反应的时候，一般硝酸浓度越稀，对应的还原产物中氮的化合价越低。现有一定量的铁粉和铝粉混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入1 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示。（提示：氢氧化铝不溶于弱酸弱碱，只溶于强酸强碱）
(9) 铁与极稀的硝酸发生反应时得还原产物可能是____________；该反应的化学方程式为______________________________________________________________。
(10)B的数值是：______________mol。
(11)C的数值是：______________mL。
正确答案
(10分) (1) NH4NO3（1分） 8Fe + 30 HNO3 = 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3 + 5H2O（3分）
(2) 8
(3) 7（3分）
略
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