Question

（1）環(huán)境專家認為可以用金屬鋁將水體中的NO轉(zhuǎn)化為N2，從而清除污染。該反應(yīng)中涉及的粒子有：H2O、Al、OH、Al(OH)3、NO、N2，寫出反應(yīng)的離子方程式                      。

（2）我國首創(chuàng)的海洋電池以海水為電解質(zhì)溶液，電池總反應(yīng)為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。電池正極的電極反應(yīng)式為                                      。

（3）已知：①4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(g)  △H=－2834.9kJ/mol

②Fe2O3(s)+C(s)= CO2(g)+2Fe(s)  △H=+234.1kJ/mol

③C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H=－393.5kJ/mol

    寫出鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                    。

（4）將一定質(zhì)量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20mol，pH=14的溶液，然后2mol/L鹽酸滴定，可得沉淀質(zhì)量與消耗的鹽酸體積關(guān)系如下圖：則反應(yīng)過程中產(chǎn)生氫氣的總體積為     L（標準狀況）

Answer 1

【知識點】離子方程式 反應(yīng)熱 電化學(xué) 計算 A 2B1 F3 F2

【答案解析】

解析：⑴根據(jù)金屬鋁將水體中的NO轉(zhuǎn)化為N2，及該反應(yīng)中涉及的粒子有：H2O、Al、OH、Al(OH)3、NO、N2，知反應(yīng)物有Al、NO，生成物有Al(OH)3、N2，并根據(jù)得失電子配平：6NO3-+10Al→10Al(OH)3+3N2，再根據(jù)電荷守恒知生成物還有OH，根據(jù)原子守恒知反應(yīng)物還有水，6NO3-+10Al +18H2O=10Al(OH)3+3N2+6OH－

⑵根據(jù)總反應(yīng)4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3知電池正極的電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e－=4OH－

⑶根據(jù)蓋斯定律：①÷2+②-③×3/2得2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)  △H=－593.1kJ/mol

⑷根據(jù)圖像可知，鹽酸加到30mL時，沉淀達最大，此時溶液中只有氯化鈉，根據(jù)n（NaCl）=n（HCl）=0.06mol，則n（Na）=0.06mol，根據(jù)圖像可知，氫氧化鈉應(yīng)該是過量的，過量的氫氧化鈉是0.02L×1mol/L=0.02mol，則根據(jù)鈉原子守恒知偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量為0.06mol-0.02mol=0.04mol，0.06mol鈉與水反應(yīng)生成氫氣0.03mol，生成0.04mol的偏鋁酸鈉的同時生成氫氣0.06mol，即生成氫氣共0.09mol，為2.016L。

【思路點撥】氧化還原反應(yīng)的配平技巧：如本題的第⑴題的配平：首先根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子相等配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，再根據(jù)電荷守恒確定右邊卻OH-，最后根據(jù)原子守恒配平；根據(jù)終態(tài)法結(jié)合守恒解計算題：即本題的鹽酸加到30mL時，沉淀達最大，此時溶液中只有氯化鈉，然后根據(jù)守恒法解。