Question

按要求填空：
（1）某溶液中只含有K⁺、Al³⁺、Cl^-、SO₄^2- 四種離子，已知前三種離子的個數(shù)比為3：2：1，則溶液中Al³⁺和 SO₄^2-的離子個數(shù)比為

 

（2）汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應10NaN₃+2KNO₃=K₂O+5Na₂O+16N₂↑，回答下列問題：
①該反應中的氧化劑是

 

．
②用單線橋表示此反應轉移的電子數(shù)目及方向

 

．
③若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，上述反應轉移的電子數(shù)目為

 

．
（3）鎂、鋁合金3g與100mL稀H₂SO₄恰好完全反應，將反應后所得溶液蒸干，得無水硫酸鹽17.4g，則原硫酸溶液的物質的量濃度為

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算,物質的量的相關計算,有關混合物反應的計算

專題：

分析：（1）溶液中Al³⁺、K⁺、Cl^-個數(shù)比為1：3：2，令物質的量分別為1mol、3mol、2mol，根據(jù)電荷守恒有3n（Al³⁺）+n（K⁺）=n（Cl^-）+2n（SO₄^2-），據(jù)此計算n（SO₄^2-），進而溶液中K⁺和SO₄^2-的離子個數(shù)比；
（2）①化合價降低元素所在的反應物是氧化劑；
②氧化還原反應中，化合價降低值=化合價升高值=轉移電子數(shù)，據(jù)此表示電子轉移情況；
③該反應中N元素化合價由-

1

3

價、+5價變?yōu)?價，所以氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮氣，假設有16mol氮氣生成，氧化產(chǎn)物是15mol、還原產(chǎn)物是1mol，則氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多14mol，若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則參加反應的n（KNO₃）=

1.75mol

14mol

=0.25mol，再結合各個物理量之間的關系式計算；
（3）鎂、鋁合金3g與100mL稀H₂SO₄恰好完全反應，將反應后所得溶液蒸干，得無水硫酸鹽17.4g為硫酸鎂和硫酸鋁的質量，根據(jù)鎂、鋁質量守恒計算硫酸根的質量，再計算出硫酸根的物質的量，利用硫酸根守恒計算溶質硫酸的物質的量，據(jù)此解答硫酸的物質的量濃度．

解答： 解：（1）溶液中Al³⁺、K⁺、Cl^-個數(shù)比為1：3：2，令物質的量分別為1mol、3mol、2mol，
根據(jù)電荷守恒有3n（Al³⁺）+n（K⁺）=n（Cl^-）+2n（SO₄^2-），
即3×1mol+3mol=2mol+2n（SO₄^2-），故n（SO₄^2-）=2mol，
所以溶液中Al³⁺和SO₄^2-的離子個數(shù)比為：1mol：2mol=1：2，
故答案為：1：2；
（2）①該反應中N元素化合價由-

1

3

價、+5價變?yōu)?價，化合價降低的N元素所在的反應物KNO₃是氧化劑，故答案為：KNO₃；
②該氧化還原反應中，化合價降低值=化合價升高值=轉移電子數(shù)=10，電子轉移情況為，
故答案為：；
③該反應中N元素化合價由-

1

3

價、+5價變?yōu)?價，所以氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮氣，假設有16mol氮氣生成，氧化產(chǎn)物是15mol、還原產(chǎn)物是1mol，則氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多14mol，若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則參加反應的n（KNO₃）=

1.75mol

14mol

=0.25mol，轉移電子的物質的量=5×0.25mol=1.25mol，轉移的電子數(shù)目為1.25N_A，故答案為：1.25N_A；
（3）17.4g為硫酸鎂和硫酸鋁的質量，
由于鎂、鋁合金3g，所以17.4g中硫酸根的質量為17.4g-3g=14.4g，
所以硫酸根的物質的量為

14.4g

96g/mol

=0.15mol，
所以100mL稀H₂SO₄含有溶質硫酸的物質的量為0.15mol，
所以該稀硫酸的濃度為

0.15mol

0.1L

=1.5mol/L，
故答案為：1.5 mol/L．

點評：本題考查物質的量的有關計算、氧化還原反應，根據(jù)元素化合價變化結合各個物理量之間的關系式分析解答，注意氮化鈉中N元素化合價，該反應的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮氣，知道氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比，為易錯點，難度大．