微专题1 新情境下陌生方程式、离子方程式的书写
专题集训
1.(2018·山东师大附中二模)(1)水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料,在医药、农业及燃料上都有着广泛的应用。目前,我国生产水合肼均采用尿素法,即利用NaClO溶液、NaOH溶液与尿素[CO(NH2)2]反应制得粗肼(N2H4)。生成粗肼反应的化学方程式为
。
(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,生成无毒害的物质,写出反应方程式:
。
解析:(1)[CO(NH2)2]中氮元素为-3价,N2H4中氮元素为-2价,结合NaClO有强氧化性就可以理解该反应的原理:NaClO把[CO(NH2)2]氧化为N2H4,而NaClO一般被还原为Cl,CO(NH2)2中的+4价碳元素在碱性条件下以C存在;结合原子守衡可得出反应方程式:NaClO+CO(NH2)2+ 2NaOHN2H4+H2O+Na2CO3+NaCl。
(2)N2H4、NO2中氮元素分别为-2、+4价,两者发生归中型氧化还原反应生成对环境无害的N2,根据电子守恒可写出方程式:2N2H4+2NO2 3N2+4H2O。
答案:(1)NaClO+CO(NH2)2+2NaOHN2H4+H2O+Na2CO3+NaCl (2)2N2H4+2NO23N2+4H2O
2.(2018·广东一模)常温下,将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其物质转化过程如图所示。
(1)写出该过程的总反应的化学方程式: 。
-
(2)直接电解吸收也是脱硝的一种方法,先用6%稀硝酸吸收NOx,会生成HNO2(一元弱酸),再将吸收液导入电解槽中进行电解,使之转化为硝酸,其电解装置如图所示。
①图中b应连接电源的 (填“正极”或“负极”)。 ②阳极的电极反应式为 。
4+3++4+3++
解析:(1)从转化过程看在第Ⅰ步中,H2与Ce发生氧化还原反应,转变为Ce、H:2Ce+H22Ce+2H。在第Ⅱ
+3+4+3++4+
步转化中,在H参与下,NO把Ce氧化为Ce,自身被还原为N2:4Ce+2NO+4H4Ce+N2+2H2O,把两步反应相加,得到该过程总反应的化学方程式为2H2+2NON2+2H2O。
(2)a电极上亚硝酸失电子生成硝酸,b电极上氢离子得电子生成氢气,所以a为阳极,b为阴极,则b与电源的负极相连。阳极上亚硝酸失电子生成硝酸,电极反应式为H2O+HNO2-2e答案:(1)2H2+2NO
N2+2H2O。
--
N+3H。
+
(2)①负极 ②H2O+HNO2-2eN+3H
1
+
3.(2018·湖南株洲一检)碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题: 如图是在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯的原理模型。
(1)太阳能电池的负极是 (填“a”或“b”)。
(2)生成丙烯的电极反应式是 。 解析:(1)由图可知,与a相连的电极:CO2CH3CHCH2,根据C元素的化合价变化,可确定CO2发生还原反应,所以a极连电解池阴极,a为太阳能电池的负极。(2)CO2得到电子转变为CH3CHCH2,产物中+1价的H来自溶液中
++-的H,则生成丙烯的电极反应式为3CO2+18H+18e
C3H6+6H2O。
+-答案:(1)a (2)3CO2+18H+18eC3H6+6H2O
4.根据要求完成下列化学方程式:
(1)铅能形成多种氧化物,如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2,还有铅元素价态类似于Fe3O4中铁元素价态的
Pb3O4。Pb3O4能与硝酸发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅的氧化物,写出反应的化学方程式:
。
(2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应的化学方程式: 。
(3)“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O5),写出该反应的化学方程式:
。
(4)写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式: 。
解析:(1)由题目信息知,Pb3O4中铅的化合价为+2、+4两种价态。Pb3O4相当于2PbO·PbO2,由于PbO2是酸性氧化物,故它不能与硝酸反应,PbO是碱性氧化物,它与硝酸发生非氧化还原反应,生成Pb(NO3)2,由此可写出对应的化学方程式。
(2)属于强酸与弱酸盐反应生成强酸盐与弱酸,+3价B对应的含氧酸为H3BO3。
(3)所有的铵盐都不稳定,受热分解为氨气与相应的酸,如果得到的酸不稳定继续分解为氧化物与水。所以这里偏钒酸铵(NH4VO3)受热分解的方程式为2NH4VO3(4)根据广义水解的规律:
V2O5+2NH3↑+H2O↑。
答案:(1)Pb3O4+4HNO3(2)Na2B4O7+H2SO4+5H2O
PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O Na2SO4+4H3BO3
(3)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O↑ (4)SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑
5.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。SCR(选择性催化还原)工作原理:
(1)尿素水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式: 。 (2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式:
2
。
(3)当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成: 。
1515
(4)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。将该反应的化学方程式补充完整:
NNO+ H2O。
解析:(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑。
(2)从图中可以看出,NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH+6NO 327N2+12H2O。
(3)SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O2(NH4)2SO4。
1515
(4)得到的笑气几乎都是NNO,表明反应物NO与NH3之比是1∶1,此时得失电子不相等,结合题干中有O2参与,
15
且产物中有水,可知还有另一反应物O2,反应中NH3是还原剂,NO与O2是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的15
4NNO+6H2O。
化
学
方
程
式
为
4
1
5
NO+4NH
3
+3O
2
答案:(1)CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑ (2)8NH3+6NO27N2+12H2O (3)2SO2+O2+4NH3+2H2O2(NH4)2SO4
15
(4)4NO+4NH3+3O2 4 6
3
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