Question

关注饮用水，保证人民的生活质量．回答下列两个问题
（1）洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一．漂白粉与Na₂FeO₄都是常用的消毒剂．
①工业上制取漂白粉的化学反应方程式为

 

．
②工业上常用FeCl₃与Cl₂在碱性条件下制备Na₂FeO₄，反应的离子方程式为

 

．
（2）饮用水中的NO₃^-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO₃^-的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO₃^-还原为N₂，请回答下列问题：
①上述反应的离子方程式

 

．
②上述反应中若生成标况下3.36L N₂，则转移的电子数为

 

．

Answer 1

考点：氯、溴、碘及其化合物的综合应用,铝的化学性质

专题：元素及其化合物

分析：（1）①工业上利用石灰乳和氯气反应制备漂白粉，反应生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、H₂O；
②根据题干信息，反应物为FeCl₃与Cl₂，生成物为：Na₂FeO₄、NaCl，铁元素化合价：+3价→+6，化合价升高了3价；氯元素化合价：0→-1，化合价降低了1价，再根据电子守恒和原子守恒进行解答；
（2）①根据题干信息，反应物为：铝、NO₃^-、OH^-，生成物为：N₂、H₂O、碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO₂^-，根据电子守恒和原子守恒进行解答；
②根据n=

v

vm

结合10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O中转移电子数与氮气间的关系进行计算；

解答： 解：（1）①石灰乳和氯气反应制备漂白粉，该反应为2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②根据题干信息，反应物为FeCl₃与Cl₂，生成物为：Na₂FeO₄、NaCl，反应为Fe³⁺+OH^-+Cl₂→FeO₄^2-+Cl^-+H₂O其中，铁元素化合价：+3价→+6，化合价升高了3价；氯元素化合价：0→-1，Cl₂参加反应，化合价降低了1×2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以Fe³⁺的化学计量数为2、Cl₂的化学计量数为3，根据氯原子守恒，Cl^-的计量数为6，所以离子反应为：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂═2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O，
故答案为：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂═2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O；
（2）①根据题干信息，反应物为：铝、NO₃^-、OH^-，生成物为：N₂、H₂O、碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO₂^-，反应中Al→AlO₂^-，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降最小公倍数为30，故Al的系数为10，N₂系数为3，由氮元素守恒可知系数为6，由Al元素守恒可知系数为10，由电荷守恒可知OH^-系数为4，由H元素守恒可知H₂O前面的系数为2，故配平后离子方程式为：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，
故答案为：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O；
②生成标况下3.36L N₂，n=

v

vm

=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，每转移30mol电子会有3mol氮气生成，所以生成0.15mol氮气，转移1.5N_A电子，
故答案为：1.5N_A；

点评：本题主要考查了氧化还原反应，难点是根据题干信息书写反应物和生成物，并标出电子转移的方向和数目，明确元素的化合价是解本题的关键，题目难度中等．