Question

10．在熱的稀硫酸中溶解了11.4g FeSO₄固體，當(dāng)加入50mL 0.5mol•L^-1 KNO₃溶液時(shí)，其中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化成Fe³⁺，KNO₃也完全反應(yīng)并放出N_xO_y氣體．
（1）推算出x=1；y=1．
（2）配平該反應(yīng)的方程式：
6FeSO₄+2KNO₃+4H₂SO₄═3K₂SO₄+1Fe₂（SO₄）₃+2□（N_xO_y）+4H₂O（配平時(shí)x、y用具體數(shù)值表示，物質(zhì)填在□中）．
（3）反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是Fe₂（SO₄）₃．
（4）用雙線橋法表示該反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：．
（5）硝酸的摩爾質(zhì)量是63g/mol；3.4g氨氣是0.2mol，分子數(shù)是0.2N_A個(gè)，含氫原子0.6mol；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L CO₂是與6.4g O₂的物質(zhì)的量相等．

Answer 1

分析 （1）判斷化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，根據(jù)氧化劑得到的電子等于還原劑失去的電子來求x和y；
（2）根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等和質(zhì)量守恒來配平方程式；
（3）根據(jù)化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，其對(duì)應(yīng)產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物；
（4）雙線橋的箭頭始于反應(yīng)物有關(guān)元素的原子或離子，箭頭指向發(fā)生化合價(jià)變化后生成物中對(duì)應(yīng)元素的原子或離子或原子團(tuán)，要標(biāo)明電子的得失字樣及得失電子數(shù)目；
（5）摩爾質(zhì)量以g/mol作單位，數(shù)值上等于其相對(duì)分子質(zhì)量；
根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算氨氣的物質(zhì)的量，根據(jù)N=nN_A計(jì)算氨氣分子數(shù)目，結(jié)合氨氣分子含有的H原子數(shù)目計(jì)算氫原子物質(zhì)的量；
根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算氧氣的質(zhì)量．

解答 解：（1）n（FeSO₄）=11.4g/152g•mol^-1=0.075mol，KNO₃的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol•L^-1=0.025mol，設(shè)NO₃^-與N_xO_y中N元素化合價(jià)差為a，根據(jù)得失電子總數(shù)相等的原則，可得關(guān)系式：0.075×1=0.025×a，所以a=3即N_xO_y中N元素化合價(jià)為+2價(jià)，N_xO_y為NO，所以x=y=1，
故答案為：1；1；
（2）FeSO₄中鐵的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+3價(jià)，變化1，KNO₃中氮的化合價(jià)由+5價(jià)降低為+2價(jià)，變化3，化合價(jià)升降總數(shù)相等和質(zhì)量守恒來配平方程式：6FeSO₄+2KNO₃+4H₂SO₄=3Fe₂（SO₄）₃+K₂SO₄+2NO↑+4H₂O，
故答案為：6；2；4；3；1；2；4；
（3）FeSO₄中鐵的化合價(jià)由+2價(jià)升高為+3價(jià)，是還原劑，所以對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物Fe₂（SO₄）₃是氧化產(chǎn)物，
故答案為：Fe₂（SO₄）₃；
（4）雙線橋的箭頭始于反應(yīng)物有關(guān)元素的原子或離子，箭頭指向發(fā)生化合價(jià)變化后生成物中對(duì)應(yīng)元素的原子或離子或原子團(tuán)，要標(biāo)明電子的得失字樣及得失電子數(shù)目，此反應(yīng)用雙線橋法表示如下：，
故答案為：；
（5）硝酸的摩爾質(zhì)量為63g/mol；
3.4g氨氣的物質(zhì)的量=$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，
含有分子數(shù)目=0.2mol×N_Amol^-1=0.2N_A，
含有H原子物質(zhì)的量=0.2mol×3=0.6mol；
標(biāo)況下，4.48L CO₂的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
與其等物質(zhì)的量的氧氣的質(zhì)量=0.2mol×32g/mol=6.4g，
故答案為：43g/mol；0.2；0.2N_A；0.6；6.4．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了氧化還原反應(yīng)的配平、氧化產(chǎn)物的判斷及分析氧化還原反應(yīng)用，題目難度中等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，明確元素的化合價(jià)變化來分析是解答本題的關(guān)鍵．