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【题目】近年来,许多专家对石灰氮重新进行了深入研究,这也使得石灰氮这一古老的肥料又焕发了新的活力。石灰氮是由Ca、N、C等三种元素组成的盐,其含钙、氮的质量分数分别为50%、35%。石灰氮完全水解后的产物是固体A和气体B,其中B是制取氮肥的主要原料。固体A在高温下分解生成D和气体C。B的催化氧化产物为E和F,F继续氧化后的产物G遇到E生成一种工业强酸。将G和F的混合物溶解在接近零度的水中,即生成亚硝酸的水溶液,该反应可表示如下:G+F+H2O=2HNO2(已配平)。

请回答下列问题:

(1)石灰氮的化学式为_____________

(2)写出足量B和C与饱和氯化钠溶液反应的化学方程式:__________________

(3)亚硝酸(HNO2)是一种与醋酸酸性相当的弱酸,很不稳定,通常在室温下立即分解。在酸性条件下,当NaNO2与KI按物质的量1:1恰好完全反应,且I被氧化为I2时,含氮产物为_________(填化学式)。要得到稳定HNO2溶液,可以往冷冻的浓NaNO2溶液中加入或通入某种物质,下列物质不适合使用是__________(填序号)。

a. 磷酸 b. 二氧化碳 c. 稀硫酸 d. 二氧化硫 e. 次氯酸

(4)工业废水中的NO2可用铝粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六种物质。写出上述反应的离子方程式:____________________________。若改用电解法将废水中NO2转换为N2除去,N2将在________(填电极名称)生成。

(5)某研究小组学生提出检验火柴头上KClO3实验方案如下:

有关的离子反应方程式为__________________________________________

(6)在(5)方案基础上,要确定火柴头中含KClO3,还需进行的实验操作为___________________

【答案】 CaCN2 NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl NO bde 2Al + NO2+ OH + H2O = 2AlO2 + NH3 阴极 ClO3 + 3NO2 + Ag+ = AgCl↓ + 3NO3 进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则说明火柴头中含有KClO3

【解析】考查元素及其化合物的推断以及化学工艺流程,(1)石灰氮是由Ca、N、C三种元素组成,因此C的质量为(1-50%-35%)=15%,则三种元素的物质的量之比为:50%/40:35%/14:15%/12=1:2:1,即化学式为CaCN2;(2)B为气体,制取氮肥的主要原料,因此BNH3,A高温下分解,因此ACaCO3,DCaO,CCO2,因此与饱和食盐水反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;(3)I被氧化成I2,则NaNO2作氧化剂,物质的量为1:1,因此根据得失电子数目守恒,因此有1×(3-x)=1×1,解得x=2,因此含氮产物是NO,HNO2具有氧化性,SO2具有还原性,因此不能通入SO2,HNO2N显+3价,具有还原性,次氯酸具有强氧化性,能HNO2氧化,因此不能通入HClO,CO2在水中的溶解度小,不能通入CO2,故bde正确;(4)NO2除去铝粉,铝被氧化成AlO2,NO2被还原成NH3,因此离子反应方程式为Al+NO2+OH→ AlO2+NH3↑,根据化合价升降法进行配平,离子反应方程式为:2Al + NO2+ OH + H2O = 2AlO2 + NH3↑,NO2转化成N2,化合价降低,说明NO2得到电子,根据电解原理,N2应在阴极上得到;(5)根据方案,发生ClO3+NO2+Ag→AgCl↓+NO3,根据化化合价升降进行配平,得到ClO3 + 3NO2 + Ag = AgCl↓ + 3NO3 ;(6)还需要验证K的存在,用焰色反应,操作是进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,若火焰呈紫色,则说明火柴头中含有KClO3.

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