安静的复苏
精选回答
题目内容:
(1)环境专家认为可以用铝将水中的NO3-转化为N2,从而清除污染.该反应中涉及的粒子有:H2O、Al、OH-、Al(OH)3、NO3-、N2,请将各粒子分别填入以下空格(请将整个方程式配平后写在答题纸上).
NO3-+______+______→______+______+______该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为______.
(2)若4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=-aKJ/mol
Fe2O3(s)+32C(s)=32CO2(g)+2Fe(s)△H=+bKJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-cKJ/mol
写出Al与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式:______.
(3)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mLPH=14的溶液,然后用2mol/L的盐酸滴定,可得到沉淀量与消耗的盐酸体积关系如图:则反应过程中产生氢气的总体积为______L(标准状况).
最佳答案:
(1)反应中NO3-→N2,N元素化合价由+5价降低为0价,共降低10价,Al→Al(OH)3,Al元素化合价由0价升高为+3价,共升高3价,根据电荷守恒可知OH-是生成物,由H元素守恒可知H2O是反应物,化合价升降最小公倍数为30,故N2系数为3,Al系数为10,根据N元素守恒可知NO3-系数为6,根据Al元素守恒可知Al(OH)3系数为10,电荷守恒可知OH-系数为6,根据H元素守恒可知H2O系数为,配平后离子方程式为6NO3-+10Al+18H2O=10Al(OH)3+3N2+6OH-.由方程式可知被氧化与被还原的元素的物质的量之比10:6=5:3.
故答案为:
10Al、18H2O=10Al(OH)3、3N2、6OH-;
5、:3.
(2)已知:
①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=-aKJ/mol
②Fe2O3(s)+32C(s)=32CO2(g)+2Fe(s)△H=+bKJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-cKJ/mol
由盖斯定律可知,②-③×32+①×12得:2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-(12a-b-32c)KJ/mol.
故答案为:2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-(12a-b-32c)KJ/mol.
(3)由图可知加入盐酸不与立刻生成沉淀,说明盐酸先中和氢氧化钠,故合金全部溶解所得溶液为氢氧化钠与偏铝酸钠混合溶液,溶液中n(Na+)=n(OH-)+n(AlO2-),当加入盐酸30mL时,沉淀量最大,此时溶液为氯化钠溶液,根据氯元素守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.03L×2mol/L=0.06mol,根据钠元素守恒有n(NaCl)=n(Na)=n(Na+)=0.06mol,PH=14的溶液中c(OH-)=1mol/L,n(OH-)=0.02L×1mol/L=0.02mol,所以n(AlO2-)=0.06mol-0.02mol=0.04mol,所以
n(Al)=n(AlO2-)=0.04mol,根据电子转移守恒n(H2)×2=n(Na)×1+n(Al)×3,2n(H2)=0.06mol+0.04mol×3=0.18mol,故n(H2)=0.09mol,V(H2)=0.09mol×22.4L/mol=2.016L.
故答案为:2.016.
答案解析:
32
考点核心:
氧化还原反应的本质:电子的转移(得失或偏移) 氧化还原反应的特征:化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)
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