Question

【題目】根據題意填空
（1）環(huán)境專家認為可以用鋁將水中的NO3﹣ 轉化為N2 ， 從而清除污染．該反應中涉及的粒子有：H2O，Al、OH﹣、Al（OH）3、NO3﹣、N2 ， 請將各粒子分別填入以下空格．
NO3﹣++→++該反應過程中，被氧化與被還原的元素的物質的量之比為 ．
（2）若4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）△H=﹣a KJ/mol
Fe2O3（s）+ C（s）= CO2（g）+2Fe （s）△H=+b KJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣c KJ/mol
寫出Al與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式： ．
（3）將一定質量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL PH=14的溶液，然后用2mol/L的鹽酸滴定，可得到沉淀量與消耗的鹽酸體積關系如圖：則反應過程中產生氫氣的總體積為L（標準狀況）．

Answer 1

【答案】
（1）10Al；18H2O；10Al（OH）3；3N2；6OH﹣；5：3
（2）Al（s）+Fe2O3（s）=2Fe（s）+Al2O3（s）△H=﹣（ a﹣b﹣ c）KJ/mol
（3）2.016
【解析】解：（1）反應中NO3﹣→N2 ， N元素化合價由+5價降低為0價，共降低10價，Al→Al（OH）3 ， Al元素化合價由0價升高為+3價，共升高3價，根據電荷守恒可知OH﹣是生成物，由H元素守恒可知H2O是反應物，化合價升降最小公倍數為30，故N2系數為3，Al系數為10，根據N元素守恒可知NO3﹣系數為6，根據Al元素守恒可知Al（OH）3系數為10，電荷守恒可知OH﹣系數為6，根據H元素守恒可知H2O系數為，配平后離子方程式為6NO3﹣+10Al+18H2O=10Al（OH）3+3N2+6OH﹣ ． 由方程式可知被氧化與被還原的元素的物質的量之比10：6=5：3．所以答案是：10Al、18H2O=10Al（OH）3、3N2、6OH﹣；5：3．（2）已知：①4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）△H=﹣a KJ/mol②Fe2O3（s）+ C（s）= CO2（g）+2Fe （s）△H=+b KJ/mol③C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=﹣c KJ/mol由蓋斯定律可知，②﹣③× +①× 得：2Al（s）+Fe2O3（s）=2Fe（s）+Al2O3（s）△H=﹣（ a﹣b﹣ c）KJ/mol．所以答案是：2Al（s）+Fe2O3（s）=2Fe（s）+Al2O3（s）△H=﹣（ a﹣b﹣ c）KJ/mol．（3）由圖可知加入鹽酸不與立刻生成沉淀，說明鹽酸先中和氫氧化鈉，故合金全部溶解所得溶液為氫氧化鈉與偏鋁酸鈉混合溶液，溶液中n（Na+）=n（OH﹣）+n（AlO2﹣），當加入鹽酸30mL時，沉淀量最大，此時溶液為氯化鈉溶液，根據氯元素守恒有n（NaCl）=n（HCl）=0.03L×2mol/L=0.06mol，根據鈉元素守恒有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，根據電子轉移守恒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．所以答案是：2.016．