Question

【題目】(1)汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)：10NaN3＋2KNO3===K2O＋xNa2O＋16N2↑，

①x＝_______________；

②該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是_________，還原產(chǎn)物是____________，其質(zhì)量比為_______；

③每生成8個N2轉(zhuǎn)移________個電子；

(2)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：

①過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是____________。

②過程Ⅰ中，Fe2＋催化過程可表示為ⅰ.2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ.……寫出ⅱ的離子方程式：____________________________。

Answer 1

【答案】5 N2 N2 15∶1 5 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 2Fe3＋＋Pb＋SO=2Fe2＋＋PbSO4

【解析】

(1)由質(zhì)量守恒可知x=5，則方程式為10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑，根據(jù)反應(yīng)中N元素的化合價變化分析解答；

(2)①根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水，據(jù)此書寫反應(yīng)的方程式；②催化劑通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，根據(jù)題給信息知反應(yīng)i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+，則反應(yīng)ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+，據(jù)此書寫離子方程式。

(1)①10NaN3＋2KNO3=K2O＋xNa2O＋16N2↑，由質(zhì)量守恒可知x=5，故答案為：5；

②NaN3中N的化合價升高，NaN3為還原劑，氧化產(chǎn)物為N2，KNO3中N的化合價降低，KNO3為氧化劑，還原產(chǎn)物為N2；根據(jù)方程式，10mol NaN3生成氧化產(chǎn)物N2為15mol，2molKNO3是氧化劑，生成還原產(chǎn)物N2為1mol，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為15∶1，故答案為：N2；N2；15∶1；

③由反應(yīng)可知，2molKNO3反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為2mol×(5-0)=10mol，即每生成16mol N2轉(zhuǎn)移10mol電子，則每生成8個N2轉(zhuǎn)移5個電子，故答案為：5；

(2)①根據(jù)題給化學(xué)工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應(yīng)生成PbSO4和水，化學(xué)方程式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，故答案為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O；

②催化劑通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，根據(jù)題給信息知反應(yīng)i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+，則反應(yīng)ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+，離子方程式為：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+，故答案為：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+。