时间:2018-03-17 07:11:06
1、简答题 （1）环境专家认为可以用金属铝将水体中的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内（不用配平）．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）我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3．电池正极的电极反应式为______；正极材料采用了铂网，利用铂网为正极的优点是______．
（3）已知：4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（g）△H=-2834.9kJ/mol
Fe2O3（s）+
| 3 2 |
| 3 2 |
参考答案：（1）由金属铝将水体中的NO3-转化为N2可知，在NO3-+Al+H2O→Al（OH）3+N2+OH-中，Al元素被氧化，N元素被还原，则被氧化与被还原的元素的物质的量分别为x、y，由电子守恒可知，
x×（3-0）=y×（5-0），
解得x：y=5：3，
即被氧化与被还原的元素的物质的量之比为5：3，故答案为：5：3；
（2）由电池总反应4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3可知，Al作负极，氧气在正极上得电子发生还原反应，
正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-，
又正极材料使用铂网，是因铂性质稳定不与氧气反应，网状结构可以增大与氧气的接触面积，
故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-；铂性质稳定不与氧气反应，网状结构可以增大与氧气的接触面积；
（3）由①4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（g）△H=-2834.9kJ/mol，
②Fe2O3（s）+32C（s）=32CO2（g）+2Fe（s）△H=234.1kJ/mol，
③C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/mol，
根据盖斯定律可知，①×12+②-③×32可得，
2Al（s）+Fe2O3（s）=2Fe（s）=2Fe（s）+Al2O3（s）△H=-593.1kJ/mol，
故答案为：2Al（s）+Fe2O3（s）=2Fe（s）=2Fe（s）+Al2O3（s）△H=-593.1kJ/mol；
（4）由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑、NaOH+HCl═NaCl+H2O、
NaAlO2+HCl+H2O═Al（OH）3↓+NaCl可知，
反应后n（Na）=n（NaCl）=n（NaOH）+n（NaAlO2），
由图象可知，30mL盐酸生成沉淀最大，则n（NaCl）=n（HCl）=0.03L×2mol/L=0.06mol，
由合金全部溶解后得到20mol，pH=14的溶液，n（NaOH）=0.02L×1mol/L=0.02mol，
则n（Al）=n（NaAlO2）=0.06mol-0.02mol=0.04mol，
即合金中Na为0.06mol、Al为0.04mol，设反应过程中产生氢气的物质的量为n，
由电子守恒可知，0.06mol×1+0.04mol×3=n×2×1，
解得n=0.09mol，
所以在标况下其体积为0.09mol×22.4L/mol=2.016L，
故答案为：2.016．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 将磁性氧化铁放入稀HNO3中可发生如下反应：3Fe3O4+28HNO3═9Fe（NO3）x+NO↑+14H2O下列判断合理的是（ ）
A．Fe（NO3）x中的x为2
B．反应中每还原0.4mol氧化剂，就有1.2mol电子转移
C．稀HNO3在反应中只表现氧化性
D．磁性氧化铁中的所有铁元素全部被氧化
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 亚硝酸（HNO2）参加反应时，既可作氧化剂，也可作还原剂．当它作还原剂时，可能生成的产物是（ ）
A．NH3
B．N2
C．N2O3
D．HNO3
参考答案：亚硝酸（HNO2）作还原剂时氮元素失电子，所以生成物中氮元素的化合价大于亚硝酸中氮元素的化合价．
A、NH3中氮元素的化合价是-3价，小于+3价，故A错误；
B、N2中氮元素的化合价为0价，小于+3价，故B错误；
C、N2 O3中氮元素的化合价为+3价，化合价不变，故C错误；
D、HNO3中氮元素的化合价为+5价，大于+5价，故D正确；
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 制取新型水处理剂ClO2的化学方程式为：2KClO3+H2C2O4+H2SO4═2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O．下列说法不正确的是（ ）
A．KClO3在反应中得到电子
B．ClO2是还原产物
C．H2C2O4在反应中被氧化
D．1molKClO3参加反应有2mol电子转移
参考答案：A、反应中Cl元素由+5价降低为+4价，则KClO3为氧化剂，在反应中得到电子，故A正确；
B、因KClO3为氧化剂，在反应中被还原，则ClO2是还原产物，故B正确；
C、反应中碳元素的化合价由+3价升高到+4价，则H2C2O4为还原剂，在反应中被氧化，故C正确；
D、反应中Cl元素由+5价降低为+4价，1molKClO3参加反应有1mol×（5-4）=1mol电子转移，故D不正确；
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 在反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中，得电子的原子和失电子的原子个数之比为（ ）
A．3：1
B．1：l
C．1：2
D．2：1
参考答案：3NO2+H2O=2HNO3+NO中，N元素的化合价降低得到电子，N元素的化合价升高失去电子，
即3molNO2反应时，1molN原子得到电子，2molN原子失去电子，
所以由原子守恒可知，得电子的原子和失电子的原子个数之比为1：2，
故选C．
本题解析：
本题难度：一般