电视剧《西游记》中仙境美仑美奂,这些神话仙境中所需的烟雾是用NH4NO3和Zn粉按质量比8:6.5混合放于温热的石棉网上,使用时滴水数滴即产生大量的白烟.又知发生反应后有N2和水生成.有关的说法中正确的是( )
①水起着溶解NH4NO3,发生吸热现象以启动反应的发生的作用;②每还原1mol NO3-需氧化1molNH4+和1mol Zn;
③成烟物质是两性氧化物小颗粒;④成烟物质是小锌粒,它由NH4NO3反应放热而蒸出.
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【答案】
分析:根据题给反应原理,反应一定是放热的,烟一般在化学上指的是粉末或者颗粒的物质.硝酸铵中的铵根离子里的氮元素显负三价,硝酸根中的氮元素显正五价,根据题意可知反应后所有的氮元素都以氮气的形式存在,则知硝酸铵既发生氧化反应又发生还原反应,根据NH
4NO
3和Zn粉按质量比8:6.5,物质的量之比为1:1;根据氧化还原反应的电子守恒可知锌全部反应;
解答:解:用NH
4NO
3和Zn粉按质量比8:6.5混合放于温热的石棉网上,换算物质的量之比=
:
=1:1,使用时滴水数滴即产生大量的白烟.又知发生反应后有N
2和水生成,结合元素化合价的升降守恒,可知氯化铵和锌按1:1恰好反应,无金属锌剩余,反应放出热量,化学方程式应为:B.NH
4NO
3+Zn=N
2+2H
2O+ZnO,成烟物质是氧化锌不是金属锌;
①从反应过程分析,水起到了催化剂的作用使反应迅速放出大量的热,不是硝酸铵溶解吸热,故①错误;
②根据发生的反应NH
4NO
3+Zn=N
2+2H
2O+ZnO,化合价升高的有:Zn~Zn
2+~2e
-,NH
4+~N
2~3e
-,
化合价降低的为:NO
3-~N
2~5e
-,所以根据电子守恒可知,每还原1mol NO
3-需氧化1molNH
4+和1mol Zn;故②正确;
③成烟物质是氧化锌,氧化锌是两性氧化物;故③正确;
④成烟物质是两性氧化物氧化锌小颗粒;锌按照氧化还原反应电子守恒判断全部反应,所以成烟物质不是小锌粒,故④错误;
综上所述:②③正确;
故选B.
点评:本题考查了氧化还原反应的产物判断和电子守恒的应用,关键是根据化合价的升降和所给物质的量进行生成物的分析.