Question

（1）在熱的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO₄，當加入50ml 0.5mol/L KNO₃溶液后，使其中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化成Fe³⁺，KNO₃也反應完全，并有N_xO_y氮氧化物氣體逸出．
□FeSO₄+□KNO₃+□H₂SO₄→□K₂SO₄+□Fe₂（SO₄）₃+□N_xO_y↑+□H₂O
①反應中氧化劑為

 

．N_xO_y的化學式為

 

②在橫線上填寫氮氧化物的化學式，配平該方程式，用單線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
□FeSO₄+□KNO₃+□H₂SO₄→□K₂SO₄+□Fe₂（SO₄）₃+□

 

+□H₂O
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請回答下列問題：
如圖1是1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式

 

．
（3）Al單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖2所示，其晶體最小重復單元特征如圖3所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖4所示．

請回答：晶體中距離Al原子最近的Al原子為

 

個，一個最小單元結構中Al原子的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應方程式的配平,晶胞的計算,熱化學方程式

專題：氧化還原反應專題,化學反應中的能量變化,化學鍵與晶體結構

分析：（1）①判斷化合價降低的反應物是氧化劑、化合價升高的反應物是還原劑，根據(jù)氧化劑得到的電子等于還原劑失去的電子來求x和y；
②根據(jù)鐵元素和氮元素化合價的變化以及電子守恒知識來回答；
（2）先求出此反應的焓變，根據(jù)熱化學方程式的書寫規(guī)則再寫出熱化學方程式；
（3）Al元素每個頂點上的原子在每個晶胞中的配位數(shù)是3，每個頂點上的原子被8個晶胞占有，且每個面上的原子被2個晶胞占有，據(jù)此判斷其配位數(shù)；利用均攤法計算每個晶胞含有的原子數(shù)．

解答： 解：（1）①n（FeSO₄）=

11.4g

152g/mol

=0.075mol，KNO₃的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol?L^-1=0.025mol，設NO₃^-與N_xO_y中N元素化合價差為△n，根據(jù)氧化還原反應得失電子總數(shù)相等的原則，可得關系式：0.075×1=0.025×△n，所以△n=3即N_xO_y中N元素化合價為+2價，則N_xO_y為NO，氧化劑為化合價降低的KNO₃，
故答案為：KNO₃；NO；
②硝酸的還原產(chǎn)物是一氧化氮，所有的鐵元素化合價升高了2價，所有的氮元素化合價降低了3價，所以硫酸亞鐵前邊系數(shù)是6，硫酸鐵前邊系數(shù)是3，硝酸鉀前邊系數(shù)是2，一氧化氮前邊系數(shù)是2，根據(jù)元素守恒，硫酸的系數(shù)是4，硫酸鉀的系數(shù)是1，水的系數(shù)是4，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目如下：，
故答案為：NO；；
（2）該反應的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（3）Al元素，每個鋁原子的配位數(shù)=3×8×

1

2

=12，每個晶胞含有的鋁原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故答案為：12；4．

點評：本題考查氧化還原反應的計算及其配平，熱化學方程式的書寫和物質(zhì)結構，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關鍵，難點是配位數(shù)的計算方法．