Question

7．飲用水中的NO${\;}_{3}^{-}$對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NO${\;}_{3}^{-}$的濃度，某興趣小組提出以下兩種方案：
a．在微堿性條件下，用Fe（OH）₂還原NO${\;}_{3}^{-}$，還原產(chǎn)物為NH₃；
b．在堿性條件下，用鋁粉還原NO${\;}_{3}^{-}$，還原產(chǎn)物為N₂．
（1）方案a中，生成34g NH₃的同時(shí)生成16mol Fe（OH）₃．
（2）方案b中發(fā)生的反應(yīng)如下（配平該反應(yīng)離子方程式）：
10Al+6NO${\;}_{3}^{-}$+4OH^-═10AlO${\;}_{2}^{-}$+3N₂↑+2H₂O
（3）方案b中，當(dāng)有0.15mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，生成的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為336mL．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算17gNH₃的物質(zhì)的量，反應(yīng)中Fe（OH）₂→Fe（OH）₃，NO₃^-→NH₃，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計(jì)算生成Fe（OH）₃的物質(zhì)的量；
（2）反應(yīng)中Al→AlO₂^-，Al元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+3價(jià)，共升高3價(jià)，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為0價(jià)，共降低10價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為30，故Al的系數(shù)為10，N₂系數(shù)為3，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)；
（3）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算生成氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計(jì)算氮?dú)獾捏w積．

解答 解：（1）34gNH₃的物質(zhì)的量為$\frac{34g}{17g/mol}$，反應(yīng)中Fe（OH）₂→Fe（OH）₃，NO₃^-→NH₃，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移可知，生成Fe（OH）₃的物質(zhì)的量為$\frac{2mol×[5-（-3）]}{3-2}$=16mol，
故答案為：16；
（2）反應(yīng)中Al→AlO₂^-，Al元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+3價(jià)，共升高3價(jià)，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為0價(jià)，共降低10價(jià)，化合價(jià)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，由電荷守恒可知系數(shù)為，由H元素守恒可知系數(shù)為，故配平后離子方程式為：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，
故答案為：10；6；4；10；3；2；
（3）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，有0.3mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)生成氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為$\frac{0.15mol}{2×5}$=0.015mol，氮?dú)獾捏w積為0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，故答案為：336．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的配平、計(jì)算、基本概念等，題目難度不大，側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．