Вопрос школьника
Осуществите превращения:
N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 → Cu(NO3)2 → NaNO3 → HNO3.
Укажите условия протекания реакций.
Ответ от учителя
1. N2 → NH3:
Превращение азота в аммиак происходит в присутствии катализатора (обычно это железо) и при высокой температуре (около 400-500°C) и давлении (около 200 атмосфер). Реакция происходит по следующей схеме:
N2 + 3H2 → 2NH3
2. NH3 → NO:
Превращение аммиака в оксид азота происходит при нагревании аммиака с кислородом в присутствии платины в качестве катализатора. Реакция происходит по следующей схеме:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
3. NO → NO2:
Превращение оксида азота в диоксид азота происходит при взаимодействии с кислородом в присутствии катализатора (обычно это платина или родий). Реакция происходит по следующей схеме:
2NO + O2 → 2NO2
4. NO2 → HNO3:
Превращение диоксида азота в азотную кислоту происходит при растворении диоксида азота в воде с образованием азотной кислоты. Реакция происходит по следующей схеме:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
5. HNO3 → Cu(NO3)2:
Превращение азотной кислоты в нитрат меди происходит при реакции азотной кислоты с медью. Реакция происходит по следующей схеме:
8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
6. Cu(NO3)2 → NaNO3:
Превращение нитрата меди в нитрат натрия происходит при реакции нитрата меди с натриевым хлоридом. Реакция происходит по следующей схеме:
Cu(NO3)2 + 2NaCl → 2NaNO3 + CuCl2
7. NaNO3 → HNO3:
Превращение нитрата натрия в азотную кислоту происходит при реакции нитрата натрия с серной кислотой. Реакция происходит по следующей схеме:
NaNO3 + H2SO4 → HNO3 + NaHSO4
Условия протекания реакций:
1. N2 → NH3: высокая температура и давление, присутствие катализатора (железо).
2. NH3 → NO: нагревание аммиака с кислородом в присутствии платины в качестве катализатора.
3. NO → NO2: взаимодействие оксида азота с кислородом в присутствии катализатора (платина или родий).
4. NO2 → HNO3: растворение диоксида азота в воде.
5. HNO3 → Cu(NO3)2: реакция азотной кислоты с медью.
6. Cu(NO3)2 → NaNO3: реакция нитрата меди с натриевым хлоридом.
7. NaNO3 → HNO3: реакция нитрата натрия с серной кислотой.
