Question

關(guān)注飲用水，保證人民的生活質(zhì)量．回答下列兩個(gè)問題
（1）洪災(zāi)過后，飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一．漂白粉與Na₂FeO₄都是常用的消毒劑．
①工業(yè)上制取漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
②工業(yè)上常用FeCl₃與Cl₂在堿性條件下制備Na₂FeO₄，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）飲用水中的NO₃^-對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO₃^-的濃度，可以在堿性條件下用鋁粉將NO₃^-還原為N₂，請(qǐng)回答下列問題：
①上述反應(yīng)的離子方程式

 

．
②上述反應(yīng)中若生成標(biāo)況下3.36L N₂，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：元素及其化合物

分析：（1）①工業(yè)上利用石灰乳和氯氣反應(yīng)制備漂白粉，反應(yīng)生成CaCl₂、Ca（ClO）₂、H₂O；
②根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為FeCl₃與Cl₂，生成物為：Na₂FeO₄、NaCl，鐵元素化合價(jià)：+3價(jià)→+6，化合價(jià)升高了3價(jià)；氯元素化合價(jià)：0→-1，化合價(jià)降低了1價(jià)，再根據(jù)電子守恒和原子守恒進(jìn)行解答；
（2）①根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為：鋁、NO₃^-、OH^-，生成物為：N₂、H₂O、堿性條件下鋁參加反應(yīng)生成物還有AlO₂^-，根據(jù)電子守恒和原子守恒進(jìn)行解答；
②根據(jù)n=

v

vm

結(jié)合10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與氮?dú)忾g的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算；

解答： 解：（1）①石灰乳和氯氣反應(yīng)制備漂白粉，該反應(yīng)為2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為FeCl₃與Cl₂，生成物為：Na₂FeO₄、NaCl，反應(yīng)為Fe³⁺+OH^-+Cl₂→FeO₄^2-+Cl^-+H₂O其中，鐵元素化合價(jià)：+3價(jià)→+6，化合價(jià)升高了3價(jià)；氯元素化合價(jià)：0→-1，Cl₂參加反應(yīng)，化合價(jià)降低了1×2價(jià)，化合價(jià)變化的最小公倍數(shù)為6，所以Fe³⁺的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2、Cl₂的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，根據(jù)氯原子守恒，Cl^-的計(jì)量數(shù)為6，所以離子反應(yīng)為：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂═2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+16OH^-+3Cl₂═2FeO₄^2-+6Cl^-+8H₂O；
（2）①根據(jù)題干信息，反應(yīng)物為：鋁、NO₃^-、OH^-，生成物為：N₂、H₂O、堿性條件下鋁參加反應(yīng)生成物還有AlO₂^-，反應(yīng)中Al→AlO₂^-，Al元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+3價(jià)，共升高3價(jià)，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為0價(jià)，共降低10價(jià)，化合價(jià)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OH^-系數(shù)為4，由H元素守恒可知H₂O前面的系數(shù)為2，故配平后離子方程式為：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，
故答案為：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O；
②生成標(biāo)況下3.36L N₂，n=

v

vm

=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為0價(jià)，每轉(zhuǎn)移30mol電子會(huì)有3mol氮?dú)馍�成，所以生�?.15mol氮?dú)�，轉(zhuǎn)移1.5N_A電子，
故答案為：1.5N_A；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了氧化還原反應(yīng)，難點(diǎn)是根據(jù)題干信息書寫反應(yīng)物和生成物，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，明確元素的化合價(jià)是解本題的關(guān)鍵，題目難度中等．