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6. 12.8g$O_{2}和一定量的C_{2}H_{4}$在密闭容器中点燃,使其充分反应,生成8.8g$CO_{2}$和5.4g$H_{2}O$,同时得到一定量的CO。则参加反应的$C_{2}H_{4}$的质量为____g;该反应的化学方程式为____。
答案
4.2 $3C_{2}H_{4}+8O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2}+2CO+6H_{2}O$ 解析:$5.4g$水中含有氢元素的质量为$5.4g×\frac{1×2}{18}×100\%=0.6g$,根据反应前后氢元素的质量守恒,则$C_{2}H_{4}$中氢元素的质量为$0.6g$,则$C_{2}H_{4}$的质量为$0.6g÷(\frac{1×4}{28}×100\%)=4.2g$。$4.2gC_{2}H_{4}$中碳元素的质量为$4.2g×\frac{12×2}{28}×100\%=3.6g$,根据反应前后碳元素的质量守恒,$C_{2}H_{4}$中碳元素的质量=二氧化碳中碳元素的质量+一氧化碳中碳元素的质量,则一氧化碳中碳元素的质量为$3.6g-8.8g×\frac{12}{44}×100\%=1.2g$,则一氧化碳的质量为$1.2g÷(\frac{12}{28}×100\%)=2.8g$;则参加反应的$C_{2}H_{4}$、氧气和生成的二氧化碳、一氧化碳、水的分子个数比为$\frac{4.2g}{28}:\frac{12.8g}{32}:\frac{8.8g}{44}:\frac{2.8g}{28}:\frac{5.4g}{18}=3:8:4:2:6$,则该反应的化学方程式为$3C_{2}H_{4}+8O_{2}\xlongequal{点燃}4CO_{2}+2CO+6H_{2}O$。
7. (2025·南京期中)化学技术驱动“碳达峰、碳中和”。
(1)$CO_{2}$转化为炭黑回收利用的反应机理如图所示,依次发生过程Ⅰ和Ⅱ,“→”表示从反应物到生成物。回答下列问题。
①反应过程Ⅰ的化学方程式为____。
②反应过程Ⅱ属于的基本反应类型为____。
③该过程中能循环使用的物质是____。
(2)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比= $\frac {产品的质量}{生成物的总质量}×100\%$。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成产品乙醇$(C_{2}H_{6}O)$,该反应同时生成水,写出反应的化学方程式:____,其原子经济百分比是____。
(1)$CO_{2}$转化为炭黑回收利用的反应机理如图所示,依次发生过程Ⅰ和Ⅱ,“→”表示从反应物到生成物。回答下列问题。
①反应过程Ⅰ的化学方程式为____。
②反应过程Ⅱ属于的基本反应类型为____。
③该过程中能循环使用的物质是____。
(2)化工产业中,常用原子经济百分比来衡量工艺效率,公式是:原子经济百分比= $\frac {产品的质量}{生成物的总质量}×100\%$。我国科学家首次实现二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成产品乙醇$(C_{2}H_{6}O)$,该反应同时生成水,写出反应的化学方程式:____,其原子经济百分比是____。
答案
(1)①$CO_{2}+6FeO=2Fe_{3}O_{4}+C$ ②分解反应 ③$FeO$ (2)$2CO_{2}+6H_{2}\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{5}OH+3H_{2}O$ 46% 解析:(1)①过程Ⅰ是指氧化亚铁和二氧化碳反应生成碳和四氧化三铁;②过程Ⅱ是四氧化三铁分解生成氧气和氧化亚铁,化学方程式为$2Fe_{3}O_{4}=6FeO+O_{2}\uparrow$,符合“一变多”的特点,是分解反应;③过程Ⅰ氧化亚铁被消耗,过程Ⅱ有氧化亚铁生成,该过程中可以循环利用的物质是氧化亚铁。 (2)二氧化碳和氢气在一定条件下直接合成乙醇,该反应同时生成水,其原子经济百分比是$\frac{46}{46+18×3}×100\%=46\%$。
8. 在化学反应中,凡是元素化合价发生改变的反应,称为氧化还原反应。配平这类化学方程式往往采用“化合价升降法”更方便快捷,即反应中元素“化合价升高总数= 化合价降低总数”。例如:
$□Al+□MnO_{2}= □Al_{2}O_{3}+□Mn$
具体配平步骤如下:
①“标变价”:找出化合价发生改变的元素,并标出改变前后的化合价。
$□\overset {0}{Al}+□\overset {+4}{MnO_{2}}= □\overset {+3}{Al_{2}O_{3}}+□\overset {0}{Mn}$
②“列变化”:列出改变的价态数。
$\overset {0}{Al}→\overset {+3}{Al}$升高3价 $\overset {+4}{Mn}→\overset {0}{Mn}$降低4价
③“找倍数”:找出化合价升、降的最小公倍数$3×4= 12$,从而确定Al、$MnO_{2}$的化学计量数。
$4Al+3MnO_{2}= □Al_{2}O_{3}+□Mn$
④“配化学计量数”:再用观察法,配平其他化学计量数。
$4Al+3MnO_{2}= 2Al_{2}O_{3}+3Mn$
根据以上信息,结合已学知识,回答下列问题:
(1)$HNO_{3}$中氮元素的化合价为____价,$NO_{2}$中氮元素的化合价为____价。
(2)请配平下列化学方程式(化学计量数写在方框里,所有化学计量数必须填写):
$□C+□HNO_{3}(浓)= □CO_{2}\uparrow +□NO_{2}\uparrow +□H_{2}O$
$□Al+□MnO_{2}= □Al_{2}O_{3}+□Mn$
具体配平步骤如下:
①“标变价”:找出化合价发生改变的元素,并标出改变前后的化合价。
$□\overset {0}{Al}+□\overset {+4}{MnO_{2}}= □\overset {+3}{Al_{2}O_{3}}+□\overset {0}{Mn}$
②“列变化”:列出改变的价态数。
$\overset {0}{Al}→\overset {+3}{Al}$升高3价 $\overset {+4}{Mn}→\overset {0}{Mn}$降低4价
③“找倍数”:找出化合价升、降的最小公倍数$3×4= 12$,从而确定Al、$MnO_{2}$的化学计量数。
$4Al+3MnO_{2}= □Al_{2}O_{3}+□Mn$
④“配化学计量数”:再用观察法,配平其他化学计量数。
$4Al+3MnO_{2}= 2Al_{2}O_{3}+3Mn$
根据以上信息,结合已学知识,回答下列问题:
(1)$HNO_{3}$中氮元素的化合价为____价,$NO_{2}$中氮元素的化合价为____价。
(2)请配平下列化学方程式(化学计量数写在方框里,所有化学计量数必须填写):
$□C+□HNO_{3}(浓)= □CO_{2}\uparrow +□NO_{2}\uparrow +□H_{2}O$
答案
(1)+5 +4 (2)1 4 1 4 2 解析:(2)碳元素的化合价从0升高到+4,氮元素的化合价从+5下降到+4,所以化合价升降的最小公倍数为4,故化学计量数依次为1、4、1、4、2。
