Question

三聚氰酸【C₃N₃(OH)₃】可用于消除汽車尾氣中的氮氧化物（以NO₂計），其原理可表示為：當加熱至一定溫度時，C₃N₃(OH)₃發生分解生成異氰酸：C₃N₃(OH)₃→3HNCO（已知異氰酸中碳元素呈+4價），產生的HNCO能和NO₂反應生成N₂、CO₂和H₂O。

（1）在消除NO₂的反應中，發生氧化反應的過程是        →          (請標明有關元素的化合價變化)。

（2）將氧化劑與還原劑及配平好的系數填入下列空格中，并標出電子轉移的方向和數目：

（3）按上述反應式進行反應，計算吸收1.0kgNO₂氣體，消耗三聚氰酸的質量為    kg。

（4）常溫下，用注射器吸入20mL NO₂氣體，用橡皮塞將針孔封閉，把注射器的活塞迅速向外拉至50mL處停止，觀察到的現象是：                                         。

Answer 1

-3      0

（1）HNCO   N₂ （同時填寫CO₂和H₂O也正確，化合價1分，化學式正確1分）2分 

（2）                           2分

（3）1.2                        2分

（4）紅棕色氣體先變淺，后變深   2分

解析:

本題考查氧化還原反應。HNCO中碳元素呈+4價，氮元素為-3價，與NO₂反應生成N₂、CO₂和H₂O，碳元素化合價未變，氮元素發生歸中反應，方程式為

HNCO      +    NO₂   → N₂+CO₂+H₂O

↑3e-×4 ×2    ↓4e-×3×2

配平方程式：8HNCO +6NO₂   == 7N₂+8CO₂+4H₂O，根據方程式進行計算，1.0kg÷46×8/6×43=1.2Kg。NO₂氣體中存在平衡2NO₂N₂O₄，減壓瞬間顏色變淺，平衡逆向移動，顏色又會加深一點。