Question

5．按要求完成下列填空：
（1）向澄清石灰水中通入二氧化碳至過量，觀察到的現象是溶液先變渾濁，而后又變澄清，其反應的離子方程式是OH^-+CO₂═HCO₃^-；
倘若向反應后的溶液中加入少量氫氧化鈉溶液，觀察到的現象是溶液中又出現沉淀，該步反應的離子方程式是Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（2）一氧化氮是大氣污染物之一．目前，有一種治理方法是在400℃左右、有催化劑存在的情況下，用氨把一氧化氮還原為氮氣和水．請寫出該反應的化學方程式并配平4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化劑}$5N₂+6H₂O．
（3）等體積的CO和CH₄在相同條件下分別完全燃燒，轉移的電子數之比是1：4．
（4）將2.4mol某金屬投入某酸溶液中，恰好完全反應，并產生7.2g氫氣，則此金屬元素在生成物中化合價為+3．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈣與過量二氧化碳反應先生成碳酸鈣沉淀，后生成可溶性的碳酸氫鈣和水，現象是溶液先變渾濁，而后又變澄清；倘若向反應后的溶液中加入少量氫氧化鈉溶液，
氫氧化鈉和碳酸氫鹽反應生成難溶性碳酸鈣和水，溶液中又出現沉淀；
（2）反應物為氨、一氧化氮，生成物為氮氣和水，根據得失電子守恒、元素守恒書寫方程式；
（3）根據CO反應后生成CO₂，碳的價態由+2升高到+4價，化合價升高2，即一個CO轉移的電子數為2，CH₄反應后生成CO₂和水，碳的價態由-4升高到+4價，化合價升高8，即一個CH₄轉移的電子數為8來分析計算；
（4）根據產生的氫氣求出氫離子的物質的量進而求出氫離子得到的電子數，然后根據得失電子求出金屬元素的化合價．

解答 解：（1）向澄清石灰水中通入二氧化碳，氫氧化鈣與二氧化碳反應Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O生成難溶性的碳酸鈣，澄清的石灰水變渾濁，通入過量的二氧化碳，二氧化碳和碳酸鈣和水反應Ca（OH）₂+CO₂+H₂O═Ca（HCO₃）₂生成易溶于水的碳酸氫鈣，渾濁變澄清，所以反應的總離子方程式為：CO₂+OH^-=HCO₃^-，倘若向反應后的溶液中加入少量氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉和碳酸氫鹽反應生成難溶性碳酸鈣和水，離子反應為：Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：溶液先變渾濁，而后又變澄清；OH^-+CO₂═HCO₃^-；溶液中又出現沉淀；Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（2）氨和一氧化氮反應生成氮氣和水，反應方程式為：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化劑}$5N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;\;\;400℃\;\;\;}}{催化劑}$5N₂+6H₂O；
（3）一個CO轉移的電子數為2，一個CH₄轉移的電子數為8，等體積的CO，CH₄轉移的電子數之比為1：4，
故答案為：1：4；
（4）生成氫氣時氫離子得到的電子數：7.2 g÷2（g/mol）×2=7.2 mol，設該金屬元素化合價為+x，則2.4×x=7.2 x=3，
故答案為：+3．

點評 本題考查了離子方程式的書寫、氧化還原反應的計算、元素的化合價等，題目難度中等，注意掌握常見物質之間反應，明確離子方程式與化學方程式的區別及書寫原則，試題有利于培養學生靈活應用所學知識的能力．