Question

2．（1）设N_A为阿伏伽德罗常数，则49g H₂SO₄含0.5N_A个H₂SO₄分子，能和1molNaOH完全反应，该硫酸所含氢元素的质量与32.67g H₃PO₄中所含氢元素的质量相同．
（2）关注饮用水，保证人民的生活质量．回答下列三个问题：
饮用水中的NO₃^-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO₃^-的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO₃^-还原为N₂，其化学方程式为：10Al+6NaNO₃+4NaOH=10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O．请回答下列问题：
①上述反应中的氧化剂为NaNO₃．
②用单线桥标出上述反应转移的电子总数和方向．
③当转移1mol电子时，标准状况下产生的N₂ 体积为2.24L．

Answer 1

分析 （1）根据n=$\frac{m}{M}$计算硫酸物质的量，再根据N=nN_A计算硫酸分子数目；1mol硫酸能与2molNaOH；氢元素质量相等，则H原子物质的量相等，计算磷酸物质的量，再根据m=nM计算磷酸质量；
（2）①所含元素化合价降低的反应物是氧化剂；
②转移电子数目为30，单线桥中电子转移在反应物中由化合价升高元素指向化合价降低的元素；
③根据电子转移守恒计算生成氮气物质的量，再根据V=nV_m计算氮气体积．

解答 解：（1）49g H₂SO₄物质的量为$\frac{49g}{98g/mol}$=0.5mol，含有H₂SO₄分子数目为0.5N_A；1mol硫酸能与2molNaOH，则与0.5molH₂SO₄完全反应的NaOH为0.5mol×2=1mol；氢元素质量相等，则H原子物质的量相等，H₃PO₄的物质的量为$\frac{0.5mol×2}{3}$，磷酸的质量为$\frac{0.5mol×2}{3}$×98g/mol=32.67g，
故答案为：0.5N_A；1；32.67；
（2）①反应中N元素化合价由NaNO₃中+5价降低为N₂中0价，故是氧化剂，故答案为：NaNO₃；
②转移电子数目为30，用单线桥标出反应转移的电子总数和方向为：，
故答案为：；
③根据电子转移守恒，生成氮气物质的量为$\frac{1mol}{10}$=0.1mol，标准状况下产生的N₂ 体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2.24．

点评 本题考查物质的量计算、氧化还原反应，难度不大，注意单线桥与双线桥表示电子转移数目与方向．