Question

12．已知A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，工業(yè)生產(chǎn)C的過程中有有一個步驟為F經(jīng)催化氧化生成B和H₂O，它們之間能發(fā)生如下反應：①A+H₂O→B+C②C+F→D③D+NaOH$\stackrel{△}{→}$F+E+H₂O．
（1）寫出下列物質的化學式：ANO₂、DNH₄NO₃，
（2）寫出反應①的離子方程式3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，并指出反應①的氧化劑和還原劑：氧化劑NO₂、還原劑NO₂，
（3）寫出F經(jīng)催化氧化生成B和水的化學方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）氨氣的制備與運輸過程中都有嚴格要求．運輸時，嚴禁與鹵素（如Cl₂）混裝運輸．若二者接觸時劇烈反應產(chǎn)生白煙，若0.4molNH₃參加反應時有0.3mol電子轉移，寫出反應的化學方程式8NH₃+3Cl₂=N₂+6 NH₄Cl．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，工業(yè)生成C的過程中F經(jīng)催化氧化生成B和H₂O，應是工業(yè)制備硝酸，則F是NH₃，由③D+NaOH→F+E+H₂O，說明D是銨鹽，E為鈉鹽，且A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，則E是NaNO₃，D是NH₄NO₃，根據(jù)②C+F→D，可知C是HNO₃，再根據(jù)①A+H₂O→B+C，則A是NO₂，B是NO，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，工業(yè)生成C的過程中F經(jīng)催化氧化生成B和H₂O，應是工業(yè)制備硝酸，則F是NH₃，由③D+NaOH→F+E+H₂O，說明D是銨鹽，E為鈉鹽，且A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，則E是NaNO₃，D是NH₄NO₃，根據(jù)②C+F→D，可知C是HNO₃，再根據(jù)①A+H₂O→B+C，則A是NO₂，B是NO．
（1）通過以上分析知，A為NO₂，D為NH₄NO₃，故答案為：NO₂；NH₄NO₃；
（2）反應①是二氧化氮和水反應生成一氧化氮和硝酸，離子方程式為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO，該反應中N元素化合價由+4價變?yōu)?2價和+5價，所以此反應中氧化劑NO₂，還原劑是NO₂，
故答案為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；NO₂；NO₂；
（3）NH₃經(jīng)催化氧化生成NO和H₂O，反應方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）反應中氯氣為氧化劑，Cl元素化合價由0價降低到-1價，反應生成白煙為NH₄Cl，0.4molNH₃參加反應時有0.3mol電子轉移，參加反應的氯氣為$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，被氧化的N原子為0.4mol-0.15mol×2=0.1mol，被氧化的N元素在氧化產(chǎn)物中化合價a，則（a+3）×1mol=0.3mol，故a=0，則生成N₂，所以方程式應為：8NH₃+3Cl₂=N₂+6 NH₄Cl，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=N₂+6 NH₄Cl．

點評 本題考查無機物推斷，涉及N元素化合物性質與轉化，以F催化氧化為突破口進行推斷，需要學生熟練掌握中學常見化學工業(yè)，難易適中，側重對學生基礎知識的鞏固與訓練．