Question

16．焦炭是工業(yè)生產(chǎn)中的重要還原劑和燃料，活性炭用于生活和實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)吸附作用除去有害氣體或有毒物質(zhì)．它們的化學(xué)成分都可以看成是碳單質(zhì)．

（1）紅熱的焦炭投入濃硝酸中，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式C+4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O；
（2）將一定條件下的高錳酸鉀溶液與活性炭混合，可發(fā)生如下反應(yīng)（未配平）4MnO₄^-+3C+1H₂O--4MnO₂+2HCO₃^-+CO₃^2-，則 ①處應(yīng)該填入的微粒化學(xué)式為HCO₃^-；
（3）PbO俗稱密陀僧或鉛黃，將黃色粉末狀PbO和足量活性炭充分混合，平鋪在反應(yīng)管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水，按圖連接儀器．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)猓�過(guò)一段時(shí)間后，加熱反應(yīng)管a，觀察到管內(nèi)發(fā)生劇烈反應(yīng)，并有熔融物生成．同時(shí)，b瓶的溶液中出現(xiàn)白色渾濁．待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通氮?dú)�，直至反�?yīng)管冷卻．此時(shí)，管中的熔融物凝固成銀白色金屬．
寫出反應(yīng)管a中發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式PbO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+CO↑PbO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+CO₂CO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO
2PbO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）碳與濃硝酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水；
（2）高錳酸鉀具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碳生成碳酸根離子、碳酸氫根離子，依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒、得失電子守恒書寫反應(yīng)的方程式；
（3）碳、一氧化碳具有還原性能夠還原氧化鉛，二氧化碳與炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳．

解答 解：（1）碳與濃硝酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水，化學(xué)方程式：C+4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O；
故答案為：C+4HNO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NO₂↑+CO₂↑+2H₂O；
（2）依據(jù)題意可知，錳元素由+7價(jià)降為+4價(jià)，C由0價(jià)升高為+4價(jià)，要使得失電子守恒，高錳酸鉀根前系數(shù)為4，碳系數(shù)為3，依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒，反應(yīng)方程式：4MnO₄^-+3C+H₂O=4MnO₂+2HCO₃^-+CO₃^2-，
故答案為：4，3，1，4，2，HCO₃^-；
（3）碳、一氧化碳具有還原性能夠還原氧化鉛，二氧化碳與炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，反應(yīng)的方程式：PbO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+CO↑    PbO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+CO₂    CO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO        
2PbO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+CO₂↑；
故答案為：PbO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+CO↑    PbO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Pb+CO₂    CO₂+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO    2PbO+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Pb+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的書寫，側(cè)重考查氧化還原反應(yīng)方程式書寫，明確氧化還原反應(yīng)得失電子守恒、原子個(gè)數(shù)守恒規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．