Question

【題目】(1)汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發生反應：10NaN3＋2KNO3===K2O＋xNa2O＋16N2↑，

①x＝_______________；

②該反應的氧化產物是_________，還原產物是____________，其質量比為_______；

③每生成8個N2轉移________個電子；

(2)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實現鉛的再生利用。其工作流程如下：

①過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是____________。

②過程Ⅰ中，Fe2＋催化過程可表示為ⅰ.2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ.……寫出ⅱ的離子方程式：____________________________。

Answer 1

【答案】5 N2 N2 15∶1 5 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 2Fe3＋＋Pb＋SO=2Fe2＋＋PbSO4

【解析】

(1)由質量守恒可知x=5，則方程式為10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑，根據反應中N元素的化合價變化分析解答；

(2)①根據題給化學工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應生成PbSO4和水，據此書寫反應的方程式；②催化劑通過參加反應，改變反應歷程，根據題給信息知反應i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+，則反應ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+，據此書寫離子方程式。

(1)①10NaN3＋2KNO3=K2O＋xNa2O＋16N2↑，由質量守恒可知x=5，故答案為：5；

②NaN3中N的化合價升高，NaN3為還原劑，氧化產物為N2，KNO3中N的化合價降低，KNO3為氧化劑，還原產物為N2；根據方程式，10mol NaN3生成氧化產物N2為15mol，2molKNO3是氧化劑，生成還原產物N2為1mol，氧化產物與還原產物的質量之比為15∶1，故答案為：N2；N2；15∶1；

③由反應可知，2molKNO3反應轉移電子為2mol×(5-0)=10mol，即每生成16mol N2轉移10mol電子，則每生成8個N2轉移5個電子，故答案為：5；

(2)①根據題給化學工藝流程知，過程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反應生成PbSO4和水，化學方程式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，故答案為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O；

②催化劑通過參加反應，改變反應歷程，根據題給信息知反應i中Fe2+被PbO2氧化為Fe3+，則反應ii中Fe3+被Pb還原為Fe2+，離子方程式為：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+，故答案為：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+。