Question

17．某反應的化學程式如下（未配平）N0+0₂+NO₂+H₂0→HN0₃
（1）反應中的還原劑是NO、NO₂
（2）如果參加反應的氧氣中$\frac{2}{3}$被NO還原，則N0與NO₂的物質(zhì)的量之比為2：3；配平該條件下的化學方程式，并用單線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
□N0+□0₂+□NO₂+□H₂0═□HN0₃
（3）上述反應的化學計量數(shù)有多種組合，NO、O₂、NO₂的化學計量數(shù)之比可以為（　�。�（填選項）
A.3：2：4 B.1：1：1 C.4：9：24．

Answer 1

分析 （1）化學反應中元素化合價升高的物質(zhì)做還原劑；
（2）如果參加反應的氧氣中$\frac{2}{3}$被NO還原，$\frac{1}{3}$被NO₂還原，依據(jù)電子守恒計算配平化學方程式，并標注電子轉(zhuǎn)移總數(shù)；
（3）反應中一氧化氮和二氧化氮和氧氣在水中發(fā)生氧化還原反應生成硝酸，依據(jù)原子守恒可以計算，NO、NO₂、O₂中N：O=2：5，依據(jù)N₂O₅+H₂O=2HNO₃分析判斷；

解答 解：（1）N0+0₂+NO₂+H₂0→HN0₃ ，反應中NO中氮元素化合價+2價變化為+5價，NO₂中的氮元素+4價變化為+5價，元素化合價升高失電子發(fā)生氧化反應，所以NO和NO₂座還原劑，
故答案為：NO、NO₂；
（2）配平化學方程式NO+O₂+NO₂+H₂O=HNO₃ ，反應中NO中氮元素化合價+2價變化為+5價，升高3價，NO₂中的氮元素+4價變化為+5價，升高1價，如果參加反應的氧氣中$\frac{2}{3}$被NO還原，$\frac{1}{3}$被NO₂還原，依據(jù)電子守恒，$\frac{2}{3}$O₂反應電子轉(zhuǎn)移$\frac{2}{3}$×4e^-，$\frac{1}{3}$O₂反應電子轉(zhuǎn)移$\frac{1}{3}$×4e^-，設反應的NO、NO₂物質(zhì)的量分別為x、y，反應的氧氣物質(zhì)的量為z，電子守恒計算為：
x（5-2）=$\frac{2}{3}$×4×z
x=$\frac{8}{9}$z
y（5-4）=$\frac{1}{3}$×4×z
y=$\frac{4}{3}$z，
x：y=$\frac{8}{9}$z：$\frac{4}{3}$z=$\frac{2}{3}$，
依據(jù)原子守恒配平該條件下的化學方程式為：8NO+9O₂+12NO₂+20H₂O=20HNO₃，單線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，
故答案為：2：3，；
（3）上述反應的化學計量數(shù)有多種組合，NO、O₂、NO₂的化學計量數(shù)之比可以依據(jù)原子守恒可以計算，NO、NO₂、O₂中N：O=2：5，
A．NO、O₂、NO₂的化學計量數(shù)之比為.3：2：4，N：O=（3+4）：（3+2×2+4×2）=7：15，故A錯誤；
B．NO、O₂、NO₂的化學計量數(shù)之比為1：1：1，則N：O=（1+1）：（1+2+2）=2：5，故B正確；
C．NO、O₂、NO₂的化學計量數(shù)之比為4：9：24，則N：O=（4+24）：（4+9×2+24×2）=2：5，故C正確；
故答案為：BC．

點評 本題考查了氧化還原反應概念，氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移計算和配平方法，主要是單質(zhì)守恒的分析應用，注意概念實質(zhì)和反應特征變化，題目難度較大．