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【题目】根据题意填空
(1)环境专家认为可以用铝将水中的NO3 转化为N2 , 从而清除污染.该反应中涉及的粒子有:H2O,Al、OH、Al(OH)3、NO3、N2 , 请将各粒子分别填入以下空格.
NO3++++该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为
(2)若4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=﹣a KJ/mol
Fe2O3(s)+ C(s)= CO2(g)+2Fe (s)△H=+b KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣c KJ/mol
写出Al与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式:
(3)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL PH=14的溶液,然后用2mol/L的盐酸滴定,可得到沉淀量与消耗的盐酸体积关系如图:则反应过程中产生氢气的总体积为L(标准状况).

【答案】
(1)10Al;18H2O;10Al(OH)3;3N2;6OH;5:3
(2)Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=﹣( a﹣b﹣ c)KJ/mol
(3)2.016
【解析】解:(1)反应中NO3→N2 , N元素化合价由+5价降低为0价,共降低10价,Al→Al(OH)3 , Al元素化合价由0价升高为+3价,共升高3价,根据电荷守恒可知OH是生成物,由H元素守恒可知H2O是反应物,化合价升降最小公倍数为30,故N2系数为3,Al系数为10,根据N元素守恒可知NO3系数为6,根据Al元素守恒可知Al(OH)3系数为10,电荷守恒可知OH系数为6,根据H元素守恒可知H2O系数为,配平后离子方程式为6NO3+10Al+18H2O=10Al(OH)3+3N2+6OH . 由方程式可知被氧化与被还原的元素的物质的量之比10:6=5:3.所以答案是:10Al、18H2O=10Al(OH)3、3N2、6OH;5:3.(2)已知:①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=﹣a KJ/mol②Fe2O3(s)+ C(s)= CO2(g)+2Fe (s)△H=+b KJ/mol③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣c KJ/mol由盖斯定律可知,②﹣③× +①× 得:2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=﹣( a﹣b﹣ c)KJ/mol.所以答案是:2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=﹣( a﹣b﹣ c)KJ/mol.(3)由图可知加入盐酸不与立刻生成沉淀,说明盐酸先中和氢氧化钠,故合金全部溶解所得溶液为氢氧化钠与偏铝酸钠混合溶液,溶液中n(Na+)=n(OH)+n(AlO2),当加入盐酸30mL时,沉淀量最大,此时溶液为氯化钠溶液,根据氯元素守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.03L×2mol/L=0.06mol,根据钠元素守恒有n(NaCl)=n(Na)=n(Na+)=0.06mol,PH=14的溶液中c(OH)=1mol/L,n(OH)=0.02L×1mol/L=0.02mol,所以n(AlO2)=0.06mol﹣0.02mol=0.04mol,所以n(Al)=n(AlO2)=0.04mol,根据电子转移守恒n(H2)×2=n(Na)×1+n(Al)×3,2n(H2)=0.06mol+0.04mol×3=0.18mol,故n(H2)=0.09mol,V(H2)=0.09mol×22.4L/mol=2.016L.所以答案是:2.016.

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