Question

【題目】根據以下信息書寫反應方程式：

（1）Co3O4被認為在替代貴金屬基催化劑中具有良好前景，利用鈷渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制備CoC2O4的工藝流程如下：

①寫出“還原”中Co（OH）3反應的離子方程式： _______ 。

②寫出“氧化”（ClO被還原為Cl－）中Fe2＋反應的離子方程式： _______ 。

③寫出“沉鐵”反應的離子方程式： _______ 。

④NaClO3可以由惰性電極電解食鹽水得到，寫出該反應的化學方程式： _______ 。

（2）一種NH3催化還原NO的物質轉化如圖所示。若參與反應的NH3和O2的物質的量之比為4∶1，寫出轉化時總反應的化學方程式： _______ 。

Answer 1

【答案】2Co（OH）3＋＋4H+=2Co2+＋＋5H2O 6Fe2+＋ClO3-＋6H+=6Fe3+＋Cl－＋3H2O 2Na+＋4＋6Fe3+＋6＋6H2O=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓＋6CO2↑ NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑ 4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O

【解析】

(1)根據題給信息分析流程可知，鈷渣用H2SO4和Na2SO3處理后，鈷和鐵分別被還原為Co2+和Fe2+，再用NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，并在加入Na2CO3后形成沉淀而除去，Co2+則與(NH4)2C2O4反應生成產品CoC2O4。

(2)根據題意結合圖可知，NH3、NO、O2被消耗，是反應物，生成的是N2和H2O，Fe2+、Fe3+循環反應，是催化劑，H+和-NH2 是中間產物；在此基礎上，根據電子守恒、質量守恒可寫出總反應的化學方程式。

(1)①“還原”中Co(OH)3被還原，離子方程式為：2Co(OH)3++4H+ = 2Co2+++5H2O。答案為：2Co(OH)3++4H+ = 2Co2+++5H2O

②“氧化”中NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，反應的離子方程式為：6Fe2++ClO3-+6H+ = 6Fe3++Cl-+3H2O。

③Fe3+在加入Na2CO3后形成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，分析產物，應有Na+、、Fe3+、、H2O參加反應，根據電荷守恒、質量守恒可寫出反應的離子方程式為：2Na++4+6Fe3++6+6H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑。答案為：2Na++4+6Fe3++6+6H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑

④由惰性電極電解食鹽水制取NaClO3，陽極為Cl-→ClO3-，陰極為H2O →H2，該反應的化學方程式為：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。答案為：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑

(2)根據分析可知，NH3、NO、O2是反應物，N2和H2O產物，由題可知，如果有4molNH3，則有1molO2，根據電子守恒質量守恒，NO的量應為4mol，由此可寫出總反應的化學方程式為：4NH3+4NO+O24N2+6H2O。答案為：4NH3+4NO+O24N2+6H2O