题目内容

19.(1)试写出以下每一步转化的反应方程式;
(2)分写上述每一步反应中氮元素化合价,并指出氮元素发生的氧化反应还是还原反应.

分析 (1)依据①反应为氮气和氢气合成氨的反应;②中生成的是两种氧化物可知其产物是一氧化氮和水;③依据该反应是化合反应可知产物中只有二氧化氮;④中还有一种产物是氮的氧化物,其中氮元素显示+2价,说明这种氮的氧化物应该是NO,据此书写;
(2)根据氮元素降低被还原发生还原反应,氮元素升高被氧化发生氧化反应判断.

解答 解:(1)依据流程中的物质的信息可知①为氮气和氢气合成氨的反应,方程式为N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3,②反应中生成的是两种氧化物可知其产物是一氧化氮和水,其方程式为:4NH3+5O2 $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O;③依据该反应是化合反应可知产物中只有二氧化氮,其方程式为:2NO+O2=2NO2 ;④产物中除去硝酸之外还有一种氮的氧化物,其中氮元素显示+2价,说明这种氮的氧化物应该是NO;所以其方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
答:①N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3;②4NH3+5O2 $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O;③2NO+O2=2NO2;④3NO2+H2O=2HNO3+NO;
(2)由(1)各步反应为:①N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3,该反应中氮元素化合价由0价降低到-3价被还原发生还原反应;②4NH3+5O2 $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O,该反应中氮元素化合价由-3价升高到+2价被氧化发生氧化反应;③2NO+O2=2NO2,该反应中氮元素化合价由+2价升高到+4价被氧化发生氧化反应;④3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应中氮元素化合价既有+4价升高到+5价,又有+4价降低到+2价,所以即发生氧化反应又发生还原反应;
答:①N2+3H2$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3,该反应中氮元素化合价由0价降低到-3价被还原发生还原反应;②4NH3+5O2 $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H2O,该反应中氮元素化合价由-3价升高到+2价被氧化发生氧化反应;③2NO+O2=2NO2,该反应中氮元素化合价由+2价升高到+4价被氧化发生氧化反应;④3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应中氮元素化合价既有+4价升高到+5价,又有+4价降低到+2价,所以即发生氧化反应又发生还原反应.

点评 根据题目信息,找出反应物和生成物,再利用书写化学方程式的方法及步骤,根据质量守恒定律,正确书写化学方程式即可.

练习册系列答案
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7.某同学设计了如下实验确定铁的含氧化合物X的化学式,同时制取FeSO4•7H2O.
Ⅰ.确定X的化学式
①称取样品22.8g,加足量稀硫酸使其完全溶解,配成250mL溶液A.
②取20.00mL溶液A于锥形瓶中,滴加KSCN试液,溶液变红;继续滴加双氧水至过量,溶液红色褪去,同时有气泡产生.
③待气泡消失后,用1.000 mol•L-1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3+,消耗KI标准溶液24.00mL.
Ⅱ.制取FeSO4•7H2O.
④取剩余溶液A,加入足量铁粉并加热,充分反应、趁热过滤得滤液B.
⑤加热浓缩滤液B,冷却结晶、操作a、洗涤、操作b,获得FeSO4•7H2O晶体.
回答相关问题:
(1)步骤①中“配成250mL溶液A”必需的玻璃仪器为:玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及250mL容量瓶.
(2)由实验I计算出该氧化物的化学式是Fe4O5
(3)步骤④中趁热过滤的目的是减少过滤时硫酸亚铁析出而损失.
(4)步骤⑤中操作a、b的名称分别是过滤、干燥;
(5)步骤②中产生的气泡有多种可能,请完成下列猜想.
猜想一:气泡可能是SCN-,的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2
猜想二:气泡还可能有O2,理由是2H2O2═2H2O+O2↑(用化学方程式表示).
(6)选用下列部分装置,设计一个实验来验证猜想一成立.必需的装置连接顺序(按产物
气流从左至右的方向)是:a→e(选填一个装置编号),若观察到e中变浑浊,即可证明猜想一成立,该设计存在的缺陷是但不能证明是CO2还是SO2还是CO2、SO2的混合气体.

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