Question

18．氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有極其重要的作用．
（1）我國長征系列運載火箭用肼（N₂H₄）作燃料．N₂H₄與NH₃有相似的化學(xué)性質(zhì)．
①寫出肼與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：N₂H₄+2H⁺=N₂H₆²⁺，
②在火箭推進器中裝有液態(tài)肼和雙氧水，當(dāng)它們混合時迅速反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O．
③火箭發(fā)射時以肼為燃料，也可以用一氧化氮作氧化劑，反應(yīng)過程中若轉(zhuǎn)移2mol電子，則消耗燃料肼的質(zhì)量為16g
（2）汽車尾氣中的氮氧化物是形成酸雨、酸霧的有毒氣體之一，為了減少污染，可嘗試使用汽車尾氣凈化裝置，其原理如圖所示．寫出凈化過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂．

Answer 1

分析 （1）①肼與鹽酸反應(yīng)生成N₂H₆²⁺；
②根據(jù)題干信息找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進行書寫；
③依據(jù)得失電子守恒計算：一氧化氮轉(zhuǎn)化為氮氣得到的電子總數(shù)=肼失去電子總數(shù)；
（2）依據(jù)圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知反應(yīng)物為一氧化氮、氧氣和一氧化碳，生成物為氮氣和二氧化碳，結(jié)合原子個數(shù)守恒、得失電子守恒書寫方程式．

解答 解：（1）①肼與鹽酸反應(yīng)生成N₂H₆²⁺，離子反應(yīng)為N₂H₄+2H⁺=N₂H₆²⁺，
故答案為：N₂H₄+2H⁺=N₂H₆²⁺；
②火箭推進器中，反應(yīng)物（N₂H₄）和雙氧水（H₂O₂），生成物是氮氣、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+2H₂O₂═N₂+4H₂O；
③N₂H₄具有還原性，NO具有氧化性，二者反應(yīng)生成N₂和水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學(xué)方程式為N₂H₄+2NO=2N₂+2H₂O，該反應(yīng)中還原劑是N₂H₄，N（-2→0），氧化劑為NO，N（+2→0），轉(zhuǎn)移4e^-，消耗燃料肼1，則轉(zhuǎn)移2mol電子，則消耗燃料肼的0.5mol，質(zhì)量為m=nM=0.5mol×32g/mol=16g，
故答案為：16g；
（2）凈化過程中一氧化氮、一氧化碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和氮氣，化學(xué)方程式為2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂，
故答案為：2NO+O₂+4CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$4CO₂+N₂．

點評 本題考查氮及其化合物、氧化還原反應(yīng)等知識，為高頻考點，把握反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重離子反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)書寫、楊華花園反應(yīng)計算的考查，綜合性較強，題目難度中等．