Question

飲用水中的NO₃^-對人類健康會產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO₃^-的濃度，某飲用水研究人員提出，在堿性條件下用鋁粉將NO₃^-還原為N₂，其化學(xué)方程式為Al+NaNO₃+NaOH-NaAlO₂+N₂↑+H₂O （未配平）．請回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)中，

 

元素的化合價升高，則該元素的原子

 

（填“得到”或“失去”）電子；而

 

元素的化合價降低，則該元素的原子被

 

（填“氧化”或“還原”）．
（2）配平上述反應(yīng)：

 

Al+

 

NaNO₃+

 

NaOH=

 

NaAlO₂+

 

N₂↑+

 

H₂O
（3）用“雙線橋法”表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

（4）上述反應(yīng)中若標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生11.2L氣體物質(zhì)，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng),氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目計算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：

分析：Al+NaNO₃+NaOH-NaAlO₂+N₂↑+H₂O中，Al元素化合價升高，被氧化，N元素化合價降低，被還原，結(jié)合化合價的變化判斷電子的得失以及電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．

解答： 解：（1）Al元素的化合價升高，失去電子，Al被氧化作還原劑，NaNO₃中N元素化合價降低得電子，被還原，
故答案為：Al；失去； N；還原；
（2）反應(yīng)中Al→AlO₂^-，Al元素化合價由0價升高為+3價，共升高3價，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價由+5價降低為0價，共降低10價，化合價升降最小公倍數(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，方程式為10Al+6NaNO₃+4NaOH=10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O，
故答案為：10；6；4；10；3；2；
（3）該反應(yīng)中只有Al元素失電子化合價升高，Al元素化合價由0價變?yōu)?3價，所以10molAl完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為30mol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為30N_A；該反應(yīng)中Al元素化合價由0價變?yōu)?3價，N元素化合價由+5價變?yōu)?價，根據(jù)方程式知，該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)是30，用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，
故答案為：；

（4）產(chǎn)生11.2L氣體，物質(zhì)的量為0.5mol，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.5mol×2×（5-0）=5mol，數(shù)目為3.01×10²⁴或者5N_A，
故答案為：3.01×10²⁴或者5N_A

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)，為高考常見題型，把握反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重氧化還原反應(yīng)基本概念及轉(zhuǎn)移電子的考查，題目難度不大．