Question

【题目】(1)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋xNa2O＋16N2↑，

①x＝_______________；

②该反应的氧化产物是_________，还原产物是____________，其质量比为_______；

③每生成8个N2转移________个电子；

(2)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：

①过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是____________。

②过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为ⅰ.2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O ⅱ.……写出ⅱ的离子方程式：____________________________。

Answer 1

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

【解析】

(1)由质量守恒可知x=5，则方程式为10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑，根据反应中N元素的化合价变化分析解答；

(2)①根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，据此书写反应的方程式；②催化剂通过参加反应，改变反应历程，根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+，则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+，据此书写离子方程式。

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

②NaN3中N的化合价升高，NaN3为还原剂，氧化产物为N2，KNO3中N的化合价降低，KNO3为氧化剂，还原产物为N2；根据方程式，10mol NaN3生成氧化产物N2为15mol，2molKNO3是氧化剂，生成还原产物N2为1mol，氧化产物与还原产物的质量之比为15∶1，故答案为：N2；N2；15∶1；

③由反应可知，2molKNO3反应转移电子为2mol×(5-0)=10mol，即每生成16mol N2转移10mol电子，则每生成8个N2转移5个电子，故答案为：5；

(2)①根据题给化学工艺流程知，过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和水，化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，故答案为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O；

②催化剂通过参加反应，改变反应历程，根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO2氧化为Fe3+，则反应ii中Fe3+被Pb还原为Fe2+，离子方程式为：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+，故答案为：2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+。