Trong công nghiệp nitric acid được sản xuất theo 3 giai đọ̣an của quá trình Ostwald

---

Trong công nghiệp, nitric acid được sản xuất theo 3 giai đọ̣an của quá trình Ostwald.

Sách bài tập Hóa học 11 Bài 6: Một số hợp chất của nitrogen với oxygen - Kết nối tri thức

Bài 6.25 trang 25 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, nitric acid được sản xuất theo 3 giai đọ̣an của quá trình Ostwald.

Giai đoạn 1: Oxi hoá NH₃ thành NO.

Nung nóng hỗn hợp gồm 1 phần thể tích ammonia và 9 phần thể tích không khí tới nhiệt độ khoảng 900^oC (xúc tác Pt-Rh):

$4{\text{NH}}_3+5{\text{O}}_2\stackrel{t^{°}}{\to }4\text{NO}+6{\text{H}}_2\text{O}$

Giai đoạn 2: Oxi hoá NO thành NO₂.

Dẫn hỗn hợp khí sau giai đoạn 1 qua hệ thống làm mát để hạ nhiệt độ:

$2\text{NO}+{\text{O}}_2\to 2{\text{NO}}_2$

Giai đoạn 3: Tổng hợp nitric acid.

$3{\text{NO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\to 2{\text{HNO}}_3+\text{NO}$

Khí NO sinh ra ở giai đoạn 3 được dẫn quay về giai đoạn 2 của chu trình sản xuất.
a) Xác định chất khử, chất oxi hoá trong 3 giai đoạn sản xuất trên.
b) Tại sao ban đầu cần trộn ammonia với không khí theo tỉ lệ thể tích 1:9 ? (Biết không khí chứa 21% thể tích oxygen.)

Lời giải:

a) $4{\text{NH}}_3+5{\text{O}}_2\stackrel{t^{°}}{\to }4\text{NO}+6{\text{H}}_2\text{O}$              (1)

$\Rightarrow$ Chất oxi hóa là O₂, chất khử là NH₃.

$2\text{NO}+{\text{O}}_2\to 2{\text{NO}}_2$                                      (2)

$\Rightarrow$ Chất oxi hóa là O₂, chất khử là NO.

$3{\text{NO}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\to 2{\text{HNO}}_3+\text{NO}$            (3)

$\Rightarrow$ NO₂ vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa.

b) Tổ hợp phản ứng của 3 giai đoạn: (1).3 + (2).6 + (3).4, thu được phản ứng chung:

12NH₃ + 21O₂ → 8HNO₃ + 4NO + 14H₂O

Tỉ lệ thể tích NH₃ : O₂ = $12:21.\frac{100}{21}=12:100=1:\mathrm{8,33}$ 

$\Rightarrow$Tỉ lệ thể tích NH₃ : Không khí gần bằng 1 : 9 (có lấy dư không khí).

Lời giải SBT Hóa 11 Bài 6: Một số hợp chất của nitrogen với oxygen hay khác:

• Bài 6.1 trang 22 Sách bài tập Hóa học 11: Oxide của nitrogen được tạo thành ở nhiệt độ rất cao, khi nitrogen có trong không khí bị oxi hoá được gọi là ....

• Bài 6.2 trang 22 Sách bài tập Hóa học 11: Oxide của nitrogen được tạo thành khi nguyên tố nitrogen trong nhiên liệu hoặc sinh khối kết hợp với oxygen dư thừa ....

• Bài 6.3 trang 22 Sách bài tập Hóa học 11: Oxide của nitrogen được tạo thành khi nitrogen trong không khí tác dụng với các gốc tự do được gọi là ....

• Bài 6.4 trang 22 Sách bài tập Hóa học 11: Nitrogen monoxide được tạo thành khi mưa dông kèm theo sấm sét do phản ứng giữa nitrogen và oxygen trong không khí được gọi là ....

• Bài 6.5 trang 22 Sách bài tập Hóa học 11: Mưa acid là hiện tượng nước mưa có pH thấp hơn 5,6 (giá trị pH của khí carbon dioxide bão hoà trong nước). Hai tác nhân ....

• Bài 6.6 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Số oxi hoá thấp nhất của nitrogen là ....

• Bài 6.7 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Phân tử nào sau đây có chứa một liên kết cho - nhận? ....

• Bài 6.8 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Acid nào sau đây thể hiện tính oxi hoá mạnh khi tác dụng với chất khử? ....

• Bài 6.9 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Kim loại nào sau đây không tác đụng với nitric acid? ....

• Bài 6.10 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Hiện tượng phú dưỡng là một biểu hiện của môi trường ao, hồ bị ô nhiễm do dư thừa các chất dinh dưỡng ....

• Bài 6.11 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các nhận định sau về tính chất hoá học của nitric acid: (1) có tính acid mạnh; (2) có tính acid yếu; ....

• Bài 6.12 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây không đúng? ....

• Bài 6.13 trang 23 Sách bài tập Hóa học 11: Phát biểu nào sau đây đúng? ....

• Bài 6.14 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Xét phản ứng trong quá trình tạo ra NO_x nhiệt: ${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\to 2\text{NO}\left(\text{g}\right){\text{ \hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}Δ}}_{\text{r}}{\text{H}}_{298}^{\text{o}}=\mathrm{180,6}\text{ kJ}$ ....

• Bài 6.15 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Xét cân bằng tạo ra nitrogen(I) oxide ở nhiệt độ 2000^oC: ${\text{N}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)\rightleftharpoons 2\text{NO}\left(\text{g}\right)$, ${\text{K}}_{\text{C}}=\mathrm{4,10}\cdot {10}^{-4}$ ....

• Bài 6.16 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Cho các nhận định sau về cấu tạo phân tử nitric acid: ....

• Bài 6.17 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Nitric acid dễ bị phân huỷ bởi ánh sáng hoặc nhiệt độ, tạo thành các sản phẩm là ....

• Bài 6.18 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Để điều chế được silver nitrate từ một mẫu silver (bạc) tinh khiết, cần hoà tan mẫu silver vào dung dịch nào sau đây? ....

• Bài 6.19 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Trong công nghiệp, quá trình sản xuất Ca(NO₃)₂ dùng làm phân bón được thực hiện bằng phản ứng giữa dung dịch HNO₃ ....

• Bài 6.20 trang 24 Sách bài tập Hóa học 11: Cho dung dịch HNO₃ tác dụng với các chất sau: NH_3, CaCO_3, Ag, NaOH. Số phản ứng trong đó HNO₃ đóng vai trò acid Brønsted là? ....

• Bài 6.21 trang 25 Sách bài tập Hóa học 11: Viết phương trình hoá học xảy ra khi cho dung dịch ${\text{HNO}}_3$ loãng lần lượt tác dụng với các chất: NaHCO_3, Cu. ....

• Bài 6.22 trang 25 Sách bài tập Hóa học 11: Xét các phản ứng tạo thành oxide của nitrogen: ....

• Bài 6.23 trang 25 Sách bài tập Hóa học 11: Sử dụng các hoá chất, dụng cụ: dung dịch nitric acid 20%, cân, tủ hút khí độc, cốc, đũa thuỷ tinh, phễu lọc, giấy lọc ....

• Bài 6.24 trang 25 Sách bài tập Hóa học 11: Xét phản ứng: $4{\text{NO}}_2\left(\text{g}\right)+{\text{O}}_2\left(\text{g}\right)+2{\text{H}}_2\text{O}\left(l\right)\to 4{\text{HNO}}_3\left(l\right)$ ....