Question

12．（1）向200mL NaOH溶液中投入5.4gAl，二者恰好完全反應，參加反應的NaOH的物質的量濃度1mol/L，生成標況下氫氣的體積6.72L．
（2）從礦物學資料查得，一定條件下自然界存在如下反應：14CuSO₄+5FeS₂+12H₂O═7Cu₂S+5FeSO₄+12H₂SO₄．（已知FeS₂中Fe顯+2價）還原劑是FeS₂（填化學式），Cu₂S是還原產物（選填“還原劑、氧化劑、還原產物、氧化產物或非氧化還原產物”），當有5mol FeS₂發(fā)生反應時，有21mol電子轉移．
（3）在100mL 0.5mol/L AlCl₃溶液中，加入100mL NaOH溶液，得到1.56g沉淀，NaOH溶液的物質的量濃度0.6mol/L或1.8mol/L．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，結合反應及n=$\frac{m}{M}$、V=nVm計算；
（2）反應中Cu元素化合價由CuSO₄中+2價降低為Cu₂S中+1價，F(xiàn)eS₂中S元素的化合價由-1價分別升高到+6價和降低到-2價；
（3）1.56g Al（OH）₃沉淀的物質的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，n（AlCl₃）=0.05mol，氯化鋁有剩余或恰好完全反應，堿不足只發(fā)生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，堿過量發(fā)生：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，以此來計算解答．

解答 解：（1）n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，由2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（NaOH）=0.2mol，n（H₂）=0.3mol，則參加反應的NaOH的物質的量濃度$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，生成標況下氫氣的體積0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：1mol/L；6.72L；
（2）在反應中14CuSO₄+5FeS₂+l2H₂O═7Cu₂S+5FeSO₄+12H₂SO₄，Cu元素化合價由CuSO₄中+2價降低為Cu₂S中+1價，Cu元素化合價降低，被還原，CuSO₄為氧化劑，Cu₂S是還原產物，F(xiàn)eS₂中S元素的化合價由-1價分別升高到+6價和降低到-2價，則FeS₂既為氧化劑又為還原劑，Cu₂S是還原產物，5molFeS₂和14molCuSO₄正好反應，反應過程中Cu得電子：14×1 mol=14 mol，S得電子：7×1 mol=7 mol，S失電子：3×7 mol=21 mol，反應中電子轉移了21 mol；則當有5mol FeS₂發(fā)生反應時，轉移電子為21mol，
故答案為：FeS₂；還原產物；21；
（3）1.56g Al（OH）₃沉淀的物質的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，n（AlCl₃）=0.05mol，
堿不足時，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，n（NaOH）=0.06mol，c（NaOH）=$\frac{0.06mol}{0.1L}$=0.6mol/L；
若堿過量，則
      Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.05mol  0.15mol  0.05mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.03mol   0.03mol
則n（NaOH）=0.15mol+0.03mol=0.18mol，
c（NaOH）=$\frac{0.18mol}{0.1L}$=1.8mol/L，
故答案為：0.6mol/L或1.8mol/L．

點評 本題考查氧化還原反應及物質的量濃度的計算，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意從元素化合價的角度認識氧化還原反應的相關概念和物質的性質，難度不大．