Задание №9 — Основы неорганической химии
В заданной схеме превращений
NH3 →кaт.X NO → NO2 →O2,H2O Y
веществами Х и Yявляются
| 1) | HNO3 |
| 2) | HNO2 |
| 3) | O2 |
| 4) | H2O2(конц.) |
| 5) | H2O |
Правильный ответ
31
Пояснение
Решение.
Разберем последовательно каждое превращение в предложенной схеме, чтобы определить вещества X и Y.
1. Определение вещества X:
Первая стадия процесса — это окисление аммиака (NH3) до оксида азота(II) (NO). В промышленности эта реакция является первым этапом производства азотной кислоты. Аммиак горит в кислороде без катализатора с образованием свободного азота (N2), но при использовании платинового катализатора происходит селективное окисление до NO.
Уравнение реакции:
4NH3 + 5O2 → (кат., t°) 4NO + 6H2O
Следовательно, реагентом X является кислород (O2). В списке предложенных веществ кислород находится под номером 3.
2. Определение вещества Y:
Вторая стадия (промежуточная) — это доокисление NO кислородом воздуха до оксида азота(IV):
2NO + O2 → 2NO2
Далее, согласно схеме, NO2 взаимодействует с водой в присутствии избытка кислорода. Это стандартный промышленный способ получения азотной кислоты. Оксид азота(IV) является смешанным ангидридом, и при растворении в воде без доступа воздуха он дает смесь азотистой и азотной кислот, но в присутствии кислорода весь азот переходит в высшую степень окисления (+5).
Уравнение реакции:
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
Таким образом, веществом Y является азотная кислота (HNO3). В списке предложенных веществ она находится под номером 1.
Итог:
Вещество X — 3 (O2).
Вещество Y — 1 (HNO3).
Ответ: А → 3, Б → 1.
Источник: ФИПИ