Question

1．按要求回答下列問題：
（1）O₄是意大利的一位科學家合成的一種新型氧分子，一個分子由四個氧原子構成，在相同條件下，等質量的O₄和O₃氧原子數之比為1：1；兩種氣體的體積之比為3：4．
（2）氯元素是生產生活中常見的非金屬元素．將Cl₂通入NaOH溶液中得到以NaClO為有效成分的漂白液，寫出該反應的離子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O； 使用Cl₂為自來水消毒時，會與水中的有機物生成對人體有害的有機氯化物．下列物質中可以替代Cl₂為自來水殺菌消毒的ad（填字母序號）．
a．臭氧           b．NH₃         c．明礬          d．ClO₂
（3）某同學為檢驗溶液中是否含Fe²⁺，做如下實驗：取少量溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現象；再滴加H₂O₂，發(fā)現溶液變紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產生．為弄清其中緣由，他查閱資料知：H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺（SCN^-中S為-2價）
①該反應中，被氧化的元素為N、S，每生成lmolCO₂轉移的電子數為11N_A；
②根據該同學的實驗現象，請判斷還原性強弱為：Fe²⁺＞SCN^-（填＜、=或＞）．

Answer 1

分析 （1）等質量的O₄和O₃，構成元素相同、其摩爾質量相同，所以其原子個數相等；相同條件下，氣體摩爾體積相等，根據V=$\frac{m}{M}$Vm知，質量相同、氣體摩爾體積相同時，其體積之比等于摩爾質量反比；
（2）Cl₂通入NaOH溶液中，反應生成氯化鈉、NaClO、水；替代Cl₂為自來水殺菌消毒的物質應具有強氧化性；
（3）乙同學進行如下實驗：取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，無明顯現象；再滴加H₂O₂，發(fā)現溶液變紅色，說明含有Fe²⁺，不含Fe³⁺；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產生，發(fā)生H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺，反應中N、S鹽酸化合價升高，被氧化，結合化合價的變化以及物質的性質解答該題．

解答 解：（1）等質量的O₄和O₃，構成元素相同、其摩爾質量相同，所以其原子個數相等，為1：1；相同條件下，氣體摩爾體積相等，根據V=$\frac{m}{M}$Vm知，質量相同、氣體摩爾體積相同時，其體積之比等于摩爾質量反比=48g/mol：64g/mol=3：4，
故答案為：1：1；3：4；
（2）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸與水，反應離子方程式為：Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，替代Cl₂為自來水殺菌消毒的物質應具有強氧化性，可以用臭氧、ClO₂代替，氨氣不能殺菌消毒、硫酸鋁可以除去懸浮物質，不能殺菌消毒，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；ad；
（3）①乙同學進行如下實驗：取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，無明顯現象；再滴加H₂O₂，發(fā)現溶液變紅色，說明含有Fe²⁺，不含Fe³⁺；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產生，發(fā)生H₂O₂+SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑+N₂↑+H₂O+H⁺，反應中N、S鹽酸化合價升高，S元素化合價有-2價升高到+6價，N元素化合價由-3價升高到0價，被氧化，每生成lmol CO₂，有方程式可知生成1molSO₄^2-，0.5mol+N₂，轉移的電子的物質的量為1mol×8+0.5mol×2×3=11mol，為11N_A個，
故答案為：N、S；11；
②由反應的先后順序可知過氧化氫先氧化Fe²⁺，則Fe²⁺還原性較強，
故答案為：＞．

點評 本題綜合考查物質的量的計算以及氧化還原反應等知識，為高頻考點，題目難度中等，注意掌握離子反應發(fā)生條件，明確常見離子的檢驗方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及邏輯推理能力．