Question

三聚氰酸【C₃N₃(OH)₃】可用于消除汽车尾气中的氮氧化物（以NO₂计），其原理可表示为：当加热至一定温度时，C₃N₃(OH)₃发生分解生成异氰酸：C₃N₃(OH)₃→3HNCO（已知异氰酸中碳元素呈+4价），产生的HNCO能和NO₂反应生成N₂、CO₂和H₂O。
（1）在消除NO₂的反应中，发生氧化反应的过程是       →        (请标明有关元素的化合价变化)。
（2）将氧化剂与还原剂及配平好的系数填入下列空格中，并标出电子转移的方向和数目：

（3）按上述反应式进行反应，计算吸收1.0kgNO₂气体，消耗三聚氰酸的质量为   kg。
（4）常温下，用注射器吸入20mL NO₂气体，用橡皮塞将针孔封闭，把注射器的活塞迅速向外拉至50mL处停止，观察到的现象是：                                        。

Answer 1

-3      0
（1）HNCO   N₂（同时填写CO₂和H₂O也正确，化合价1分，化学式正确1分）2分 
（2）                           2分


（3）1.2                        2分
（4）红棕色气体先变浅，后变深   2分

本题考查氧化还原反应。HNCO中碳元素呈+4价，氮元素为-3价，与NO₂反应生成N₂、CO₂和H₂O，碳元素化合价未变，氮元素发生归中反应，方程式为
HNCO      +    NO₂  → N₂+CO₂+H₂O
↑3e-×4 ×2   ↓4e-×3×2
配平方程式：8HNCO +6NO₂  ="=" 7N₂+8CO₂+4H₂O，根据方程式进行计算，1.0kg÷46×8/6×43=1.2Kg。NO₂气体中存在平衡2NO₂N₂O₄，减压瞬间颜色变浅，平衡逆向移动，颜色又会加深一点。