Question

飲用水中的N

O

- 3

；對人類健康會產生危害，為了降低飲用水中N

O

- 3

；的濃度，某興趣小組提出以下兩種方案：
a．在微堿性條件下，用Fe（OH）₂還原N

O

- 3

，還原產物為NH₃；
b．在堿性條件下，用鋁粉還原N

O

- 3

，還原產物為N₂．
（1）方案a中，生成l7gNH₃的同時生成

 

molFe（OH）₃．
（2）方案b中發(fā)生的反應如下（配平該反應方程式并回答下列問題）：

 

Al+

 

N

O

- 3

+

 

OH^-=

 

Al

O

- 2

+

 

N₂↑+

 

H₂O
該反應中

 

元素的化合價降低，該元素被

 

（填“氧化”或“還原”），若有10mol Al參加反應，則轉移的電子的物質的量為

 

（3）方案b中，當有0.3mol電子轉移時，生成的氮氣在標準狀況下的體積為

 

mL．

Answer 1

分析：（1）根據n=

m

M

計算17gNH₃的物質的量，反應中Fe（OH）₂→Fe（OH）₃，NO₃^-→NH₃，根據電子轉移計算生成Fe（OH）₃的物質的量；
（2）反應中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，結合電荷守恒、原子守恒配平其它物質的系數(shù)；
反應中N元素化合價降低，被還原；
根據化合價變化，計算注意電子數(shù)目；
（3）根據電子轉移守恒計算生成氮氣的物質的量，再根據V=nVm計算氮氣的體積．

解答：解：（1）17gNH₃的物質的量為

17g

17g/mol

，反應中Fe（OH）₂→Fe（OH）₃，NO₃^-→NH₃，根據電子轉移可知，生成Fe（OH）₃的物質的量為

1mol×[5-(-3)]

3-2

=8mol，
故答案為：8；
（2）反應中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，由電荷守恒可知系數(shù)為，由H元素守恒可知系數(shù)為，故配平后離子方程式為：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，反應中N元素化合價降低，被還原，
有10molAl參加反應，則轉移的電子的物質的量為10mol×3=30mol，
故答案為：10；6；4；10；3；2；N；還原；30mol；
（3）根據電子轉移守恒，有0.3mol電子轉移時生成氮氣的物質的量為

0.3mol

2×5

=0.03mol，氮氣的體積為0.03mol×22.4L/mol=0.672L=672mL，故答案為：672．

點評：本題考查氧化還原反應的配平、計算、基本概念等，難度不大，注意對基礎知識的理解掌握．