Question

2．（1）請用化學方程式表示雷雨發莊稼的過程：N₂+O₂ $\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO、2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（2）黑火藥是我國古代四大發明之一．請寫出黑火藥點燃爆炸的化學方程式S+2KNO₃+3C=K₂S+N₂↑+3CO₂↑．0.3mol硝酸鉀完全反應時，被它氧化的碳為4.5g．

Answer 1

分析 （1）在放電條件下，氮氣跟氧氣能直接化合生成無色的一氧化氮氣體；一氧化氮不溶于水，在常溫下易跟空氣中的氧氣化合，生成紅棕色的二氧化氮氣體；二氧化氮易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮，據此分析解答；
（2）硫磺、硝酸鉀和木炭按一定比例混合，爆炸時會產生K₂S、N₂、CO₂，根據氧化還原反應配平方程式，氧化劑中元素化合價降低，氧化產物是化合價升高后的產物，據此分析．

解答 解：（1）“雷雨發莊稼”，空氣中的N₂在放電條件下與O₂直接化合生成無色且不溶于水的一氧化氮氣體，N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO；
一氧化氮的密度比空氣略大，不穩定，常溫下就易與空氣中的O₂反應生成紅棕色的二氧化氮氣體，2NO+O₂=2NO₂；
二氧化氮氣體有毒，易與水反應生成硝酸（HN0₃）和一氧化氮，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
生成的硝酸隨雨水淋灑到大地上，同土壤中的礦物相互作用，生成可溶于水的硝酸鹽可作氮肥，植物生長得更好，
故答案為：N₂+O₂ $\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO、2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）硫磺粉、硝酸鉀和木炭按一定比例混合而成的，爆炸時會產生K₂S、N₂、CO₂，反應的方程式為S+2KNO₃+3C=K₂S+N₂↑+3CO₂↑，反應物中有S、N元素的化合價降低，則硫、硝酸鉀是氧化劑，C的化合價從0價升高到+4價，則二氧化碳是氧化產物，化學方程式中氧化劑KNO₃，S，還原劑C，2molKNO₃完全反應電子轉移12mol，
結合電子守恒得到：2KNO₃～N₂～10e-，3C～12e^-，
12KNO₃～6N₂～15C～15CO₂～60e^-，
12                     15
0.3mol               0.375mol
0.3mol硝酸鉀完全反應時，被它氧化的碳質量=0.375mol×12g/mol=4.5g，
故答案為：S+2KNO₃+3C=K₂S+N₂↑+3CO₂↑；4.5．

點評 本題考查了化學方程式書寫、氧化還原反應電子轉移守恒的計算，注意知識的積累，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．