Question

【題目】從元素化合價和物質類別兩個角度學習、研究物質的性質，是一種行之有效的方法。以下是氮元素形成物質的價類二維圖的及氮的循環的部分信息。

（1）①是一種人工固氮的重要途徑，該反應的化學方程式是__________。

（2）②的化學方程式是__________。

（3）⑤的化學方程式是（任寫一種）__________。

（4）R可與 NaOH溶液反應：HNO2+NaOH=NaNO2+H2O，該反應體現了R（HNO2）的_____性。

（5）Q的化學式是_______，Q屬于酸性氧化物，寫出Q與水反應的化學方程式________。

（6）L在水體中過多蓄積會導致水體富營養化。將水體調節為酸性后加入適量NaClO，可將L中陽離子轉化為無污染氣體以去除。寫出L與NaClO反應的離子方程式_________。

Answer 1

【答案】N2+3H2 2NH3 4NH3+5O2 4NO+6H2O Cu＋4HNO3(濃) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或者4HNO3(濃) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任寫一種） 酸 N2O5 N2O5 +H2O=2HNO3 2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+

【解析】

已知圖中物質都是含氮元素的物質，過程①中A為單質，D為氫化物，A生成D是人工固氮反應，則為氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑的條件下生成氨氣的反應，則A為氮氣，D為氨氣；過程②中B為氮的氧化物且氮元素為+2價，則發生的反應為氨氣催化氧化反應生成一氧化氮和水，則E為一氧化氮；G也是氮氧化物且氮元素的化合價為+4價，由E轉變為G的反應為一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，則G為二氧化氮；J為含氮元素的酸且氮元素為+5價，由二氧化氮轉變為酸的反應為二氧化氮、氧氣和水反應生成硝酸，則J為硝酸；過程⑤為硝酸轉化為二氧化氮，反應較多，如：濃硝酸與銅反應、硝酸受熱分解或硝酸與碳單質反應都可產生二氧化氮；氨氣轉變為M，M為堿，即M為一水合氨；一水合氨也可轉化為L，則L為銨鹽，同時，過程⑥為硝酸轉變為L，則L為硝酸銨；另外Q為氮氧化物且氮元素的化合價為+5價，則Q為五氧化二氮；R為含氮元素的另一種酸，且氮元素化合價為+3價，則R為亞硝酸。

（1）根據分析，A為氮氣，D為氨氣，氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑的條件下生成氨氣，化學方程式是N2+3H2 2NH3，故答案為：N2+3H2 2NH3；

（2）根據分析，過程②中B為氮的氧化物，則發生的反應為氨氣催化氧化反應生成一氧化氮和水，則E為一氧化氮，發生的反應方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O，故答案為：4NH3+5O2 4NO+6H2O；

（3）過程⑤為硝酸轉化為二氧化氮，反應較多，如：濃硝酸與銅反應、硝酸受熱分解或硝酸與碳單質反應都可產生二氧化氮，化學方程式為：Cu＋4HNO3(濃) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或4HNO3(濃) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任寫一種），故答案為：Cu＋4HNO3(濃) =Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或者4HNO3(濃) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任寫一種）；

（4）根據分析，R為亞硝酸，R可與 NaOH溶液反應：HNO2+NaOH=NaNO2+H2O，該反應中未發生化合價的變化，屬于酸堿中和反應，體現了R（HNO2）的酸性，故答案為：酸；

（5）根據分析，Q為五氧化二氮，化學式是N2O5；Q屬于酸性氧化物，也是硝酸的酸酐，五氧化二氮與水反應生成硝酸，化學方程式N2O5 +H2O=2HNO3，故答案為：N2O5+H2O=2HNO3；

（6）根據分析L為硝酸銨，為酸性后加入適量NaClO，可將L中陽離子轉化為無污染氣體以去除，則該無污染氣體為氮氣，硝酸銨與NaClO反應的離子方程式2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+，故答案為：2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+。