高校化学「無機物質の性質」硝酸の合成A
◆問題
硝酸は、工業的にはアンモニアの酸化によってつくられる。(@)を触媒として、800〜900℃でアンモニアと空気中の酸素を反応させて(A)をつくり、これを空気中で酸化して(B)としたのち、温水と反応させて硝酸を得る。この方法を(C)という。
(1) @〜Cに適語を入れよ。
(2) この文章で示される三段階の化学変化を表す化学反応式を書け。
(2)の解答はこのページ下に掲載します。
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◆解答
まず1つめの化学反応は、「アンモニアと空気中の酸素を反応」させる。という部分です。
(1)でも考えたように、この反応でまずは一酸化窒素ができます。Hが余ってしまうので、Oと結合して水ができる。と考えれば良いです。
NH3+O2→NO+H2O
係数を合わせると、
4NH3+5O2→4NO+6H2O
続いて2つめの化学反応は、「これを空気中で酸化して二酸化窒素とした」という部分です。
この文の「これ」は1段階目で生じた一酸化窒素ですね。というわけで、
NO+O2→NO2
係数を合わせると、
2NO+O2→2NO2
3段階目の化学反応は、二酸化窒素を「温水と反応させて硝酸を得る」という部分です。
硝酸だけができるわけではなく、副生成物として一酸化窒素が生じます。
NO2+H2O→HNO3+NO
係数を合わせると、
3NO2+H2O→2HNO3+NO
次の問題→化学反応式をまとめる
オストワルト法
非金属元素まとめ
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2024年03月12日
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