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12. B (2023秋·江苏苏州月考)根据信息书写化学方程式并回答相关问题。
(1)氨气($\ce{NH_{3}}$)完全燃烧的一种生成物是空气中含量最多的物质，另一种生成物是生活中最常见的液体。该反应的化学方程式为
(2)工业制取记忆合金中的钛，先用热浓硫酸处理钛铁矿(主要成分为$\ce{FeTiO_{3}}$)，反应中元素化合价不变，得到硫酸钛[$\ce{Ti(SO_{4})_{2}}$]、硫酸亚铁和一种氧化物。$\ce{FeTiO_{3}}$中钛元素的化合价为
(3)天然气(主要成分是$\ce{CH_{4}}$)是重要的化工原料。一定条件下$\ce{CH_{4}}$与$\ce{CO_{2}}$反应生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$，该反应的化学方程式是
(4)$\ce{CO_{2}}$是一种宝贵的资源，科学家发现了一种固定和利用$\ce{CO_{2}}$的方法：在高温、高压下，用$\ce{CO_{2}}$和$\ce{NH_{3}}$合成尿素[$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$]，同时生成水。该反应的化学方程式为
(5)工业上以食盐($\ce{NaCl}$)和水为反应物，通过电解制取氯气($\ce{Cl_{2}}$)，同时得到烧碱($\ce{NaOH}$)和一种最轻的气体，该反应的化学方程式为
(1)氨气($\ce{NH_{3}}$)完全燃烧的一种生成物是空气中含量最多的物质，另一种生成物是生活中最常见的液体。该反应的化学方程式为
$\ce{4NH_{3} + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2N_{2} + 6H_{2}O}$
。(2)工业制取记忆合金中的钛，先用热浓硫酸处理钛铁矿(主要成分为$\ce{FeTiO_{3}}$)，反应中元素化合价不变，得到硫酸钛[$\ce{Ti(SO_{4})_{2}}$]、硫酸亚铁和一种氧化物。$\ce{FeTiO_{3}}$中钛元素的化合价为
+4价
，化学方程式为$\ce{FeTiO_{3} + 3H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta}Ti(SO_{4})_{2} + FeSO_{4} + 3H_{2}O}$
。(3)天然气(主要成分是$\ce{CH_{4}}$)是重要的化工原料。一定条件下$\ce{CH_{4}}$与$\ce{CO_{2}}$反应生成$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$，该反应的化学方程式是
$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}2CO + 2H_{2}}$
；$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$可合成液体燃料$\ce{CH_{3}OH}$，反应中$\ce{CO}$和$\ce{H_{2}}$的分子数之比为1:2
。(4)$\ce{CO_{2}}$是一种宝贵的资源，科学家发现了一种固定和利用$\ce{CO_{2}}$的方法：在高温、高压下，用$\ce{CO_{2}}$和$\ce{NH_{3}}$合成尿素[$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$]，同时生成水。该反应的化学方程式为
$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
。(5)工业上以食盐($\ce{NaCl}$)和水为反应物，通过电解制取氯气($\ce{Cl_{2}}$)，同时得到烧碱($\ce{NaOH}$)和一种最轻的气体，该反应的化学方程式为
$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}Cl_{2}\uparrow + 2NaOH + H_{2}\uparrow}$
。答案
12.(1)$\ce{4NH_{3} + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2N_{2} + 6H_{2}O}$
(2)+4价
$\ce{FeTiO_{3} + 3H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta}Ti(SO_{4})_{2} + FeSO_{4} + 3H_{2}O}$
(3)$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}2CO + 2H_{2}}$ 1:2
(4)$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
(5)$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}Cl_{2}\uparrow + 2NaOH + H_{2}\uparrow}$
点拨:(1)氨气(NH₃)完全燃烧,即与氧气反应,其中一种生成物是空气中含量最多的物质即为氮气,另一种生成物是生活中最常见的液体即为水。(2)根据题文信息,先用浓硫酸处理钛铁矿(主要成分为FeTiO₃),反应中元素化合价不变,得到硫酸钛[Ti(SO₄)₂]、硫酸亚铁和一种氧化物,得出铁元素为+2价,一种氧化物是水,化合物中各元素的化合价代数和为0,氧元素为-2价,所以FeTiO₃中钛元素的化合价为+4价。(3)一定条件下CH₄与CO₂反应生成CO和H₂,根据化学方程式得出反应中CO和H₂的分子数之比为1:2。(4)在高温、高压下,用CO₂和NH₃合成尿素[CO(NH₂)₂],同时生成水。(5)工业上以食盐(NaCl)和水为反应物,通过电解制取氯气(Cl₂),同时得到烧碱(NaOH)和一种最轻的气体,该气体为氢气。
(2)+4价
$\ce{FeTiO_{3} + 3H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta}Ti(SO_{4})_{2} + FeSO_{4} + 3H_{2}O}$
(3)$\ce{CH_{4} + CO_{2}\xlongequal{一定条件}2CO + 2H_{2}}$ 1:2
(4)$\ce{CO_{2} + 2NH_{3}\xlongequal{高温、高压}CO(NH_{2})_{2} + H_{2}O}$
(5)$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电}Cl_{2}\uparrow + 2NaOH + H_{2}\uparrow}$
点拨:(1)氨气(NH₃)完全燃烧,即与氧气反应,其中一种生成物是空气中含量最多的物质即为氮气,另一种生成物是生活中最常见的液体即为水。(2)根据题文信息,先用浓硫酸处理钛铁矿(主要成分为FeTiO₃),反应中元素化合价不变,得到硫酸钛[Ti(SO₄)₂]、硫酸亚铁和一种氧化物,得出铁元素为+2价,一种氧化物是水,化合物中各元素的化合价代数和为0,氧元素为-2价,所以FeTiO₃中钛元素的化合价为+4价。(3)一定条件下CH₄与CO₂反应生成CO和H₂,根据化学方程式得出反应中CO和H₂的分子数之比为1:2。(4)在高温、高压下,用CO₂和NH₃合成尿素[CO(NH₂)₂],同时生成水。(5)工业上以食盐(NaCl)和水为反应物,通过电解制取氯气(Cl₂),同时得到烧碱(NaOH)和一种最轻的气体,该气体为氢气。
13. C NSR技术通过$\ce{BaO}$和$\ce{Ba(NO_{3})_{2}}$的相互转化实现$\ce{NO_{x}}$(氮氧化物)的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的$\ce{NO_{x}}$排放。其工作原理如图所示。
(1)还原时，还原尾气可以是$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}}$等，存在如下反应：
$\ce{5CO + Ba(NO_{3})_{2}=N_{2} + X + 5CO_{2}}$
①反应中，碳元素的化合价
②X的化学式是
(2)储存时，部分$\ce{NO}$发生反应的化学方程式为
(3)$\ce{NO}$气体通过NSR技术转化为$\ce{N_{2}}$的总反应的化学方程式是
(1)还原时，还原尾气可以是$\ce{CO}$、$\ce{H_{2}}$等，存在如下反应：
$\ce{5CO + Ba(NO_{3})_{2}=N_{2} + X + 5CO_{2}}$
①反应中，碳元素的化合价
升高
(填“升高”或“降低”)。②X的化学式是
BaO
。(2)储存时，部分$\ce{NO}$发生反应的化学方程式为
$\ce{2NO + O_{2}=2NO_{2}}$
；吸收$\ce{NO_{x}}$(如$\ce{NO}$、$\ce{NO_{2}}$)的物质是BaO
。(3)$\ce{NO}$气体通过NSR技术转化为$\ce{N_{2}}$的总反应的化学方程式是
$\ce{2NO + O_{2} + 4CO=N_{2} + 4CO_{2}}$
。答案
13.(1)①升高 ②BaO
(2)$\ce{2NO + O_{2}=2NO_{2}}$ BaO
(3)$\ce{2NO + O_{2} + 4CO=N_{2} + 4CO_{2}}$
点拨:(1)①反应前一氧化碳中碳的化合价是+2价,反应后二氧化碳中碳的化合价是+4价,所以反应中碳元素的化合价升高。②根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前碳原子、氧原子、钡原子、氮原子的个数分别是5、11、1、2;反应后已知碳原子、氧原子、钡原子、氮原子的个数分别是5、10、0、2;所以X中有1个钡原子和1个氧原子,则X的化学式为BaO。
(2)根据图中信息可知,储存时,部分一氧化氮和氧气反应生成了二氧化氮,根据“NSR技术通过BaO和Ba(NO₃)₂的相互转化实现NOₓ(氮氧化物)的储存和还原”,再结合图中信息可知,吸收NOₓ(如NO、NO₂)的物质是BaO。(3)储存时,部分一氧化氮和氧气反应生成了二氧化氮,氧化钡吸收二氧化氮、一氧化氮生成Ba(NO₃)₂;还原时,还原尾气可以是CO、H₂等,存在如下反应:$\ce{5CO + Ba(NO_{3})_{2}= N_{2} + BaO + 5CO_{2}}$,因此NO气体通过NSR技术转化为N₂的总反应的化学方程式为$\ce{2NO + O_{2} + 4CO=N_{2} + 4CO_{2}}$。
(2)$\ce{2NO + O_{2}=2NO_{2}}$ BaO
(3)$\ce{2NO + O_{2} + 4CO=N_{2} + 4CO_{2}}$
点拨:(1)①反应前一氧化碳中碳的化合价是+2价,反应后二氧化碳中碳的化合价是+4价,所以反应中碳元素的化合价升高。②根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前碳原子、氧原子、钡原子、氮原子的个数分别是5、11、1、2;反应后已知碳原子、氧原子、钡原子、氮原子的个数分别是5、10、0、2;所以X中有1个钡原子和1个氧原子,则X的化学式为BaO。
(2)根据图中信息可知,储存时,部分一氧化氮和氧气反应生成了二氧化氮,根据“NSR技术通过BaO和Ba(NO₃)₂的相互转化实现NOₓ(氮氧化物)的储存和还原”,再结合图中信息可知,吸收NOₓ(如NO、NO₂)的物质是BaO。(3)储存时,部分一氧化氮和氧气反应生成了二氧化氮,氧化钡吸收二氧化氮、一氧化氮生成Ba(NO₃)₂;还原时,还原尾气可以是CO、H₂等,存在如下反应:$\ce{5CO + Ba(NO_{3})_{2}= N_{2} + BaO + 5CO_{2}}$,因此NO气体通过NSR技术转化为N₂的总反应的化学方程式为$\ce{2NO + O_{2} + 4CO=N_{2} + 4CO_{2}}$。
