①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是______。
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是NNO。将该反应的化学方催化剂
15
程式补充完整:________=====KNNO+KH2O
解析:(1)①根据题意,反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。②根据题意,反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。③根据题意,NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。④根据题意,加入硫酸的总物质的量为c1v1×10mol,NaOH消耗硫酸的物质的量为
-3
-3
15
15
c2v2×10-3
2
c2v2×10?-3?mol,因此与NH3反应的硫酸的物质的量为?c1v1×10-?mol,根据关系式:2??
1?1?-3
CO(NH2)2~2NH3~H2SO4,得n[CO(NH2)2]=(c1v1-c2v2)×10mol,m[CO(NH2)2]=?c1v1-c2v2?22??×10
-3
mol×60 g·mol
-1
1??=0.06?c1v1-c2v2?g,因此尿素溶液中溶质的质量分数为
2??
1??0.06?c1v1-c2v2?232c1v1-c2v2??
×100%=。(2)①由图a可以看出NOx在BaO中储存,在Ba(NO3)2
a g100a中还原,因此储存NOx的物质为BaO。②由图b可知,Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3,根据得失电子守恒,1 mol Ba(NO3)2转化成NH3得到2 mol×8=16 mol电子,1 mol氢气失去2 mol电子,因此消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8∶1。③根据题意,有氧气参与反应,同时根据生成物为NNO和H2O,可推测出参加反应的NO与NH3的物质的量之比为1∶1,结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。
△答案:(1)①CO(NH2)2+H2O――→CO2+2NH3 催化剂
②8NH3+6NO2=====7N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 ④
32c1v1-c2v2
100a15
15
(2)①BaO ②8∶1
催化剂
15
③4NO+4NH3+3O2=====4NNO+6H2O
15
6
11.Ⅰ.煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
微生物
+2+2-
①2FeS2+7O2+2H2O=====4H+2Fe+4SO4;
微生物
3+
②( )Fe+( )O2+( )H=====( )Fe+________;
2+
+
微生物
2+
③FeS2+2Fe=====3Fe+2S;
3+
微生物
+2-
④2S+3O2+2H2O=====4H+2SO4。 已知:FeS2中的硫元素为-1价。 回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②离子方程式配平并补充完整。 (2)反应③的还原剂是__________________。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为____________从煤炭中分离出来
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是___________________________________。
在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是_________________________________
________________。(提示:碘元素被氧化成IO3)从以上实验可知,ClO、I2、IO3的氧化性由强到弱的顺序是____________。
Ⅲ.工业上用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜,副产品中也有SO2,冶炼铜的反应为8CuFeS2+高温
21O2=====8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。当生成0.8 mol铜时,此反应转移的电子数目是________。
解析:Ⅰ.(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,上述②离子方程式是4Fe+O2+4H
+
2+
-
-
-
微生物
3+
=====4Fe+2H2O。(2)在反应③的还原剂是FeS2。(3)通过观察分析三个反应可知:硫元
素最终转化为硫酸盐从煤炭中分离出来。
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,根据质量守恒定律及电荷守恒及电子守恒,则该反应的离子方程式是2I+ClO+H2O===I2+Cl+2OH;在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,I2会继续被蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是I2+5ClO+2OH===2IO3+5Cl+H2O;根据氧化性:氧化剂>氧化产物,所以氧化性:ClO>I2;ClO>IO3,对于同一元素来说,一般是元素的化合价越高,化合物的氧化性就越强,所以氧化性:IO3>I2;故ClO、I2、IO3的氧化性由强到弱的顺序是ClO>IO3>I2。
-
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--
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高温
Ⅲ.在反应中8CuFeS2+21O2=====8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应后被氧化为Fe2O3;S在反应前化合价是-2价,反应后被氧化为+4价的SO2。Cu是+2价,O2中O元素的化合价是0价,反应后被还原变为-2价,所以反应后被还原为0价,被反应中被还原的元素是Cu、O;根据反应方程式可知:每产生8 mol的Cu,转移电子100 mol,所以当生成0.8 mol铜时,此反应转移的电子数目是10NA。
答案:Ⅰ.(1)4 1 4 4 2H2O (2)FeS2 (3)硫酸盐
Ⅱ.2I-+ClO-+H--
2O===I2+Cl+2OH I----
2+5ClO+2OH===2IO3+5Cl+H2O ClO->IO-
3>I2 Ⅲ.Cu、O 10NA
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