Азотна киселина: от амоняка до киселината
Азотната киселина се получава от амоняк в три етапа: каталитично окисление на NH3 до NO (катализатор платина с родий), окисление на NO до NO2 с кислород от въздуха и поглъщане на NO2 с вода в присъствие на кислород. Концентрираната HNO3 е силен окислител: реагира и с мед, но пасивира алуминия и желязото, а на светлина се разлага и пожълтява от разтворения NO2. Солите ѝ (нитратите) са ценни азотни торове, наричани селитри.
Какво да запомним
- 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Pt, Rh); 2NO + O2 → 2NO2; 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3.
- Степени на окисление на азота: NH3 −3, NO +2, NO2 +4, HNO3 +5.
- Царската вода (3 обема HCl : 1 обем HNO3) разтваря златото.
- Теоретично от 1 mol NH3 се получава 1 mol HNO3.
Пример
От 34 t амоняк (2 Mmol) теоретично се получават 2 Mmol HNO3, т.е. 2 · 63 = 126 t.
Проверете се: 10 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Каква е степента на окисление на азота в калиевата селитра KNO3?
- +3
- +4
- +5
- −3
Отговор: +5
K е +1, трите O са общо −6, следователно N е +5, както в HNO3.
Кое уравнение описва каталитичното окисление на амоняка до NO?
- 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
- 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
- 2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O
- NH3 + 2O2 → HNO3 + H2O
Отговор: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
Върху платинен катализатор амонякът се окислява до азотен оксид NO.
Какво се получава при поглъщане на NO2 с вода в присъствие на кислород?
- Амоняк
- Азотна киселина
- Азот
- Диазотен оксид N2O
Отговор: Азотна киселина
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
Защо концентрираната азотна киселина се съхранява в тъмни шишета?
- На светлина се разлага и отделя NO2
- На тъмно се изпарява по-бавно
- Реагира с прозрачното стъкло
- Замръзва на светлина
Отговор: На светлина се разлага и отделя NO2
4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O (на светлина); кафявият NO2 оцветява киселината в жълто.
Колко тона HNO3 най-много могат да се получат от 34 t амоняк? (NH3 = 17, HNO3 = 63)
- 63 t
- 34 t
- 126 t
- 252 t
Отговор: 126 t
n(NH3) = 34 : 17 = 2 Mmol → 2 Mmol HNO3 · 63 = 126 t.
Какъв цвят има газът NO2?
- Безцветен
- Кафяв
- Зелен
- Син
Отговор: Кафяв
NO2 е отровен кафяв газ ("лисича опашка" над заводите).
Кой метал се пасивира в концентрирана азотна киселина?
- Алуминият
- Медта
- Среброто
- Магнезият
Отговор: Алуминият
Алуминият (и желязото) се покрива с плътен оксиден слой и спира да реагира.
Как се нарича сместа от концентрирани солна и азотна киселина, която разтваря златото?
- Олеум
- Царска вода
- Нитрираща смес
- Варно мляко
Отговор: Царска вода
Сместа е от 3 обема HCl и 1 обем HNO3.
Какви соли са селитрите?
- Сулфати
- Карбонати
- Нитрати
- Фосфати
Отговор: Нитрати
Натриева, калиева и амониева селитра са NaNO3, KNO3 и NH4NO3.
Колко литра NO (н.у.) се получават при каталитичното окисление на 6,8 g амоняк? (NH3 = 17)
- 4,48 L
- 17,92 L
- 22,4 L
- 8,96 L
Отговор: 8,96 L
n(NH3) = 6,8 : 17 = 0,4 mol → 0,4 mol NO; V = 0,4 · 22,4 = 8,96 L.