Question

5．按要求完成下列填空：
（1）向澄清石灰水中通入二氧化碳至过量，观察到的现象是溶液先变浑浊，而后又变澄清，其反应的离子方程式是OH^-+CO₂═HCO₃^-；
倘若向反应后的溶液中加入少量氢氧化钠溶液，观察到的现象是溶液中又出现沉淀，该步反应的离子方程式是Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（2）一氧化氮是大气污染物之一．目前，有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水．请写出该反应的化学方程式并配平4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化剂}$5N₂+6H₂O．
（3）等体积的CO和CH₄在相同条件下分别完全燃烧，转移的电子数之比是1：4．
（4）将2.4mol某金属投入某酸溶液中，恰好完全反应，并产生7.2g氢气，则此金属元素在生成物中化合价为+3．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钙与过量二氧化碳反应先生成碳酸钙沉淀，后生成可溶性的碳酸氢钙和水，现象是溶液先变浑浊，而后又变澄清；倘若向反应后的溶液中加入少量氢氧化钠溶液，
氢氧化钠和碳酸氢盐反应生成难溶性碳酸钙和水，溶液中又出现沉淀；
（2）反应物为氨、一氧化氮，生成物为氮气和水，根据得失电子守恒、元素守恒书写方程式；
（3）根据CO反应后生成CO₂，碳的价态由+2升高到+4价，化合价升高2，即一个CO转移的电子数为2，CH₄反应后生成CO₂和水，碳的价态由-4升高到+4价，化合价升高8，即一个CH₄转移的电子数为8来分析计算；
（4）根据产生的氢气求出氢离子的物质的量进而求出氢离子得到的电子数，然后根据得失电子求出金属元素的化合价．

解答 解：（1）向澄清石灰水中通入二氧化碳，氢氧化钙与二氧化碳反应Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O生成难溶性的碳酸钙，澄清的石灰水变浑浊，通入过量的二氧化碳，二氧化碳和碳酸钙和水反应Ca（OH）₂+CO₂+H₂O═Ca（HCO₃）₂生成易溶于水的碳酸氢钙，浑浊变澄清，所以反应的总离子方程式为：CO₂+OH^-=HCO₃^-，倘若向反应后的溶液中加入少量氢氧化钠溶液，氢氧化钠和碳酸氢盐反应生成难溶性碳酸钙和水，离子反应为：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，
故答案为：溶液先变浑浊，而后又变澄清；OH^-+CO₂═HCO₃^-；溶液中又出现沉淀；Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（2）氨和一氧化氮反应生成氮气和水，反应方程式为：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化剂}$5N₂+6H₂O，
故答案为：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化剂}$5N₂+6H₂O；
（3）一个CO转移的电子数为2，一个CH₄转移的电子数为8，等体积的CO，CH₄转移的电子数之比为1：4，
故答案为：1：4；
（4）生成氢气时氢离子得到的电子数：7.2 g÷2（g/mol）×2=7.2 mol，设该金属元素化合价为+x，则2.4×x=7.2 x=3，
故答案为：+3．

点评 本题考查了离子方程式的书写、氧化还原反应的计算、元素的化合价等，题目难度中等，注意掌握常见物质之间反应，明确离子方程式与化学方程式的区别及书写原则，试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力．