题目内容

5．2015年8月12日天津港特大爆炸事故，再一次引发了人们对环境问题的关注．据查危化仓库中存有大量的钠、钾、白磷（P4）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）．
（1）白磷有毒能和氯酸溶液发生氧化还原反应：3P4+10HClO3+18H2O=10HCl+12H3PO4，该反应的氧化产物是H3PO4，若有1mol P4参加反应转移电子为20mol．
（2）氰化钠（NaCN）是一种化工原料，用于基本化学合成、电镀、冶金和有机合成医药、农药及金属处理等方面．
①已知：25℃时，HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10，H2CO3在25℃时的电离平衡常数是Ka1=4.5×10-7、
Ka2=4.7×10-11，则向 NaCN溶液通入少量CO2反应方程式是：CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN．
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，大大降低其毒性．该反应的化学方程式是：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑．
③电解法可以处理空气中的氮氧化物，用如右图示电解池，将NOx在电解池中分解成无污染的N2和O2除去，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2-，电解池阴极反应为2NOx+4xe-=N2+2xO2-．
（3）①传统工业上利用氨气可以合成尿素．主要反应如下：
2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=-159.47kJ•mol-1
NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+72.49kJ•mol-1
反应2NH3（g）++CO2（g）=CO（NH2）（s）+H2O（g）的△H=-86.98 kJ•mol-1
②工业上用氨气制备硝酸，将一定质量的铁粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩余m1g铁粉，此时共收集到NO气体448mL（标准状况）．然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再产生NO为止，容器剩余铁粉m2g，则m1-m2为5.04．（若铁改为铜，答案相应改正）

分析 （1）元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物；根据P元素化合价变化计算转移电子物质的量；
（2）①由电离平衡常数可知，酸性：H2CO3＞HCN＞HCO3-，则NaCN溶液通入少量CO2生成NaHCO3与HCN；
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，该气体为氨气，配平书写方程式；
③电解池阴极发生还原反应，NOx在阴极获得电子生成N2、O2-；
（3）①已知：Ⅰ.2NH3（g）+CO2（g）═NH2CO2NH4（s）△H=-159.47kJ•mol-1
Ⅱ．NH2CO2NH4（s）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+72.49kJ•mol-1
根据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ可得：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）（s）+H2O（g）；
②铁粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有m1g铁粉，生成Fe（NO3）2和NO气体0.02mol，根据电子转移守恒计算参加反应的Fe的物质的量，再根据Fe原子守恒计算溶液中n[Fe（NO3）2]，再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止，容器剩余Fe粉m2g，Fe（NO3）2中NO3-发生反应3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O，（m1-m2）为与溶液中NO3-反应的Fe的质量．

解答 解：（1）反应中P元素化合价升高得到H3PO4，氧化产物为H3PO4，若有1mol P4参加反应转移电子为1mol×4×5=20mol，故答案为：H3PO4；20；
（2）①由电离平衡常数可知，酸性：H2CO3＞HCN＞HCO3-，则NaCN溶液通入少量CO2生成NaHCO3与HCN，反应方程式为：CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN，
故答案为：CO2+NaCN+H2O=NaHCO3+HCN；
②常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成碳酸氢钠和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，该气体为氨气，反应方程式为：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑，
故答案为：NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑；
③电解池阴极发生还原反应，NOx在阴极获得电子生成N2、O2-，阴极电极反应式为：2NOx+4xe-=N2+2xO2-，
故答案为：2NOx+4xe-=N2+2xO2-；
（3）①已知：Ⅰ.2NH3（g）+CO2（g）═NH2CO2NH4（s）△H=-159.47kJ•mol-1
Ⅱ．NH2CO2NH4（s）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+72.49kJ•mol-1
根据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ可得：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）（s）+H2O（g），△H=-159.47kJ•mol-1+72.49kJ•mol-1=-86.98kJ•mol-1，
故答案为：-86.98；
②铁粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有m1g铁粉，生成Fe（NO3）2和NO气体，NO的物质的量为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的Fe的物质的量为$\frac{0.02mol×（5-2）}{2}$=0.03mol，根据Fe原子守恒可知，溶液中n[Fe（NO3）2]=0.03mol，溶液中n（NO3-）=0.06mol．
再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止，Fe（NO3）2中NO3-发生反应3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O，容器剩有铜粉m2g，（m1-m2）为与溶液中NO3-反应的铜的质量，令再次反应的铜的物质的量为xmol，则：
3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
3        2
xmol 0.06mol
所以x=0.09mol
所以再次反应的Fe的质量为0.09mol×56g/mol=5.04g，即（m1-m2）=5.04g，
故答案为：5.04．

点评 本题考查氧化还原反应基本概念与计算、化学方程式书写、电解原理、反应热计算等，（3）中关键是判断（m1-m2）为与溶液中NO3-反应的Fe的质量，注意根据电子转移守恒、元素守恒计算，如根据方程式计算，相对比较麻烦，注意守恒思想在氧化还原反应计算中应用，尤其硝酸根完全反应，利用离子方程式计算．

练习册系列答案
相关题目
15．经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示：
离子Fe3+Cu2+SO42-Na+H+
浓度/（mol/L）2×10-31×10-31×10-22×10-3
（1）c（H+）=0.01mol/L．
（2）为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾（FeSO4•7H2O）．

①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为：Fe+Cu2+═Fe2++Cu、Fe+2Fe3+═3Fe2+、Fe+2H+═Fe2++H2↑．
②试剂B是H2SO4．
③操作③是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，最后用少量冷水洗涤晶体，在低温下干燥．
④通过检验溶液D中Fe3+来判断废水中Fe3+是否除尽，实验方法是取少量D中溶液于试管中，滴加1滴KSCN溶液，不出现红色，说明废水中Fe3+除尽．
⑤获得的FeSO4•7H2O需密闭保存，原因是FeSO4有还原性，易被氧化（或FeSO4•7H2O失去结晶水）．
⑥上述1000L废水经处理，可获得 FeSO4•7H2O的物质的量是12mol．
16．铝、铁的混合物溶于足量的盐酸中，再加入过量的NaOH溶液，在空气中静置，当红褐色沉淀不再增加，将沉淀滤出并充分灼烧，得到的固体残留物恰好跟原混合物的质量相等，则此合金中铝的质量分数为（　　）
A．22.2%B．30.0%C．75.7%D．80.6%
13．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．18g冰中最多含有氢键的数目为4NA
B．0.1L3mol•L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3NA
C．7.8gNa2O2中阴、阳离子总数为0.4NA
D．4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA
20．下列实验现象与对应结论均正确的是（　　）
选项操作现象结论
AKI淀粉溶液中滴入氯水，再通入SO2先变蓝色后褪色SO2有漂白性
B用洁净铂丝蘸取无色溶液进行焰色反应火焰呈黄色无色溶液为钠盐溶液
C向白色ZnS沉淀上滴加0.1mol/LCuSO4溶液沉淀变为黑色Ksp（ZnS）＞Ksp（CuS）
D常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应
A．AB．BC．CD．D
10．下列关于物质用途的叙述中不正确的是（　　）
A．纯碱可用于治疗胃酸过多的药剂
B．铝制容器可用于常温下贮存、运输浓硫酸
C．二氧化硅可用于制造光导纤维和石英坩埚
D．过氧化钠可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂
17．下图是一些常见单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去．常温常压下，A为无色有毒气体，B为红棕色粉末，C、E为金属单质，G、J的焰色均为黄色．反应①为炼铁高炉中的重要反应；反应②可用于焊接铁轨．

请回答下列问题：
（1）B的化学式为Fe2O3，J的化学式为Na2CO3．
（2）工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉，该反应的化学反应方程式为2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
（3）D→G是侯氏制碱法的主要反应，该反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3+NH4Cl．
（4）K→H是制作印刷电路板的重要反应，该反应的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（5）F→L是铝土矿提纯中的重要反应，该反应的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O．
14．下列电离方程式书写正确的是（　　）
A．Na3PO4═3Na++P5++4O2-B．H2SO4═H++SO42-
C．NH3•H2O?NH4++O2-+H+D．NH4NO3═NH4++NO3-
15．Na、Mg、Al各1摩尔分别与足量的稀硫酸反应，产生气体最多的是（　　）
A．NaB．MgC．AlD．一样多

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网