Question

根据以下信息书写反应方程式：

（1）Co₃O₄被认为在替代贵金属基催化剂中具有良好前景，利用钴渣[含Co（OH）₃、Fe（OH）₃等]制备CoC₂O₄的工艺流程如下：

①写出“还原”中Co（OH）₃反应的离子方程式：  _______  。

②写出“氧化”（ClO被还原为Cl^－）中Fe^2＋反应的离子方程式：  _______  。

③写出“沉铁”反应的离子方程式：  _______  。

④NaClO₃可以由惰性电极电解食盐水得到，写出该反应的化学方程式：  _______  。

（2）一种NH₃催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的NH₃和O₂的物质的量之比为4∶1，写出转化时总反应的化学方程式：  _______  。

Answer

2Co（OH）3＋＋4H+=2Co2+＋＋5H2O 6Fe2+＋ClO3-＋6H+=6Fe3+＋Cl－＋3H2O 2Na+＋4＋6Fe3+＋6＋6H2O=Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓＋6CO2↑ NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑ 4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O

【解析】

(1)根据题给信息分析流程可知，钴渣用H2SO4和Na2SO3处理后，钴和铁分别被还原为Co2+和Fe2+，再用NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，并在加入Na2CO3后形成沉淀而除去，Co2+则与(NH4)2C2O4反应生成产品CoC2O4。

(2)根据题意结合图可知，NH3、NO、O2被消耗，是反应物，生成的是N2和H2O，Fe2+、Fe3+循环反应，是催化剂，H+和-NH2 是中间产物；在此基础上，根据电子守恒、质量守恒可写出总反应的化学方程式。

(1)①“还原”中Co(OH)3被还原，离子方程式为：2Co(OH)3++4H+ = 2Co2+++5H2O。答案为：2Co(OH)3++4H+ = 2Co2+++5H2O

②“氧化”中NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+ = 6Fe3++Cl-+3H2O。

③Fe3+在加入Na2CO3后形成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，分析产物，应有Na+、、Fe3+、、H2O参加反应，根据电荷守恒、质量守恒可写出反应的离子方程式为：2Na++4+6Fe3++6+6H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑。答案为：2Na++4+6Fe3++6+6H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑

④由惰性电极电解食盐水制取NaClO3，阳极为Cl-→ClO3-，阴极为H2O →H2，该反应的化学方程式为：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。答案为：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑

(2)根据分析可知，NH3、NO、O2是反应物，N2和H2O产物，由题可知，如果有4molNH3，则有1molO2，根据电子守恒质量守恒，NO的量应为4mol，由此可写出总反应的化学方程式为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O。答案为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O