Question

關(guān)注飲用水，保證人民的生活質(zhì)量．回答下列兩個問題
（1）洪災(zāi)過后，飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一．漂白粉與Na₂FeO₄都是常用的消毒劑．
①工業(yè)上制取漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
②工業(yè)上常用FeCl₃與Cl₂在堿性條件下制備Na₂FeO₄，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）飲用水中的NO₃^-對人類健康會產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO₃^-的濃度，可以在堿性條件下用鋁粉將NO₃^-還原為N₂，請回答下列問題：
①上述反應(yīng)的離子方程式

 

．
②上述反應(yīng)中若生成標況下3.36L N₂，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：元素及其化合物

分析：（1）①工業(yè)上利用石灰乳和氯氣反應(yīng)制備漂白粉，反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、H₂O；
②根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為FeCl₃與Cl₂，生成物為：Na₂FeO₄、NaCl，鐵元素化合價：+3價→+6，化合價升高了3價；氯元素化合價：0→-1，化合價降低了1價，再根據(jù)電子守恒和原子守恒進行解答；
（2）①根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為：鋁、NO₃^-、OH^-，生成物為：N₂、H₂O、堿性條件下鋁參加反應(yīng)生成物還有AlO₂^-，根據(jù)電子守恒和原子守恒進行解答；
②根據(jù)n=

v

vm

結(jié)合10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與氮氣間的關(guān)系進行計算；

解答： 解：（1）①石灰乳和氯氣反應(yīng)制備漂白粉，該反應(yīng)為2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為FeCl₃與Cl₂，生成物為：Na₂FeO₄、NaCl，反應(yīng)為Fe³⁺+OH^-+Cl₂→FeO₄^2-+Cl^-+H₂O其中，鐵元素化合價：+3價→+6，化合價升高了3價；氯元素化合價：0→-1，Cl₂參加反應(yīng)，化合價降低了1×2價，化合價變化的最小公倍數(shù)為6，所以Fe³⁺的化學(xué)計量數(shù)為2、Cl₂的化學(xué)計量數(shù)為3，根據(jù)氯原子守恒，Cl^-的計量數(shù)為6，所以離子反應(yīng)為：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂═2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂═2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O；
（2）①根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為：鋁、NO₃^-、OH^-，生成物為：N₂、H₂O、堿性條件下鋁參加反應(yīng)生成物還有AlO₂^-，反應(yīng)中Al→AlO₂^-，Al元素化合價由0價升高為+3價，共升高3價，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價由+5價降低為0價，共降低10價，化合價升降最小公倍數(shù)為30，故Al的系數(shù)為10，N₂系數(shù)為3，由氮元素守恒可知系數(shù)為6，由Al元素守恒可知系數(shù)為10，由電荷守恒可知OH^-系數(shù)為4，由H元素守恒可知H₂O前面的系數(shù)為2，故配平后離子方程式為：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，
故答案為：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O；
②生成標況下3.36L N₂，n=

v

vm

=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價由+5價降低為0價，每轉(zhuǎn)移30mol電子會有3mol氮氣生成，所以生成0.15mol氮氣，轉(zhuǎn)移1.5N_A電子，
故答案為：1.5N_A；

點評：本題主要考查了氧化還原反應(yīng)，難點是根據(jù)題干信息書寫反應(yīng)物和生成物，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，明確元素的化合價是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．