Question

【题目】（1）汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应NaN3+KNO3→K2O+Na2O+X↑（未配平），已知X为单质，在反应中NaN3失去电子．则该反应的氧化剂为______，X的化学式为______．

（2）工业上制取高纯度MnO2的某一步骤如图所示：

请写出该反应的离子方程式__ ___．

（3）草酸钙晶体（CaC2O4H2O）可用作分离稀有金属的载体．

①在一定温度下向2L的密闭容器放入足量草酸钙（固体所占体积忽略不计）发生反应：CaC2O4（s）CaO（s）+CO（g）+CO2（g），若前5min内生成CaO的质量为11.2g，则该段时间内v（CO）=__________molL﹣1min﹣1；当反应达到平衡后，将容器体积压缩到原来的一半，则下列说法正确的是__________（填答案选项编号）．

A．平衡不移动，CaO的质量不变

B．平衡发生移动，且CaC2O4的分解率增大

C．平衡发生移动，但CO和CO2的浓度都没有改变

D．平衡向逆反应方向移动，且该反应的化学平衡常数减小

②某温度下，向0.3mol/L的Na2CO3溶液中加入足量CaC2O4粉末后（忽略溶液体积变化），充分搅拌，发生反应：CO32﹣（aq）+CaC2O4（s）CaCO3（s）+C2O42﹣（aq）．静置后沉淀转化达到平衡．求此时溶液中的c（C2O42﹣）= molL﹣1．已知：该温度下，KSP（CaC2O4）=5.0×10﹣9；KSP（CaCO3）=2.5×10﹣9．

Answer 1

【答案】（1）KNO3，N2；

（2）5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+；

（3）①0.02molL﹣1min﹣1；C；②0.2 mol/L。

【解析】

试题分析：（1）根据反应方程式，以及原子守恒，X为单质，则X为N2，化合价降低的是氧化剂，化合价升高的还原剂，K、Na、O的化合价没有发生变化，NaN3失去电子，KNO3中N得到电子，即KNO3是氧化剂；(2)根据步骤，其离子反应是Mn2＋＋ClO3－→MnO2↓＋Cl2↑，Mn的化合价由＋2价→＋4价，化合价升高2价，ClO3－中Cl的化合价由＋5价→0价，化合价降低5价，Cl元素共降低10价，最小公倍数为10，即Mn2＋和MnO2的系数为5，即5Mn2＋＋2ClO3－→5MnO2↓＋Cl2↑，因此根据元素守恒和电荷守恒，离子反应方程式为：5Mn2＋+2ClO3﹣+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H＋；(3)①根据反应方程式，生成n(CO)=11.2/56mol=0.2mol，根据化学反应速率的表达式，v(CO)=0.2/(2×5)mol/(L·min)=0.02mol/(L·min)，A、体积压缩一半，压强增大，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，CaO的质量减小，故错误；B、根据A的分析，平衡向逆反应方向移动，即CaC2O4的分解率降低，故错误；C、根据平衡常数的表达式：K=c(CO2)×c(CO)，平衡常数只受温度的影响，温度不变则化学平衡常数不变，因此两者浓度不变，故正确；D、根据选项C的分析，故错误；②设有c(CO32－)转化了x，则生成c(C2O42－)=x，剩余c(CO32－)=(0.3－x)，平衡常数K=c(C2O42－)/c(CO32－)=Ksp(CaC2O4)·K－1sp(CaCO3)，代入数值，得出x=0.2mol·L－1。