Question

1．完成下列各题：
（1）铜与浓硝酸可发生反应：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂ +2NO₂↑+2H₂O，其中铜被氧化 （填“氧化”或“还原”），浓硝酸作氧化  （填“氧化”或“还原”）剂．在该反应中，若消耗了1mol Cu，则生成2 mol NO₂
（2）3.01×10²³个氯气分子的物质的量是0.5mol；1.5 mol Na₂SO₄•10H₂O中所含的Na⁺的物质的量是3mol，所含的SO₄^2-的物质的量是1.5mol，所含H₂O的数目是15N_A
（3）4种物质：①NH₃、②SO₂、③NaCl溶液、④H₂SO₄溶液．其中，能使品红溶液褪色的是② （填序号，下同），焰色反应呈黄色的是，遇氯化氢有白烟产生的是①，与氯化钡溶液反应产生白色沉淀的是④
（4）某些铁、铝制品的表面常生成一层氧化物，其主要成分分别是氧化铁、氧化铝．请回答：
a．两种氧化物均能与盐酸反应，生成的两种盐的化学式分别为FeCl₃、AlCl₃．向这两种盐的溶液中分别滴加足量氢氧化钠溶液，可观察到：其中一种溶液中的现象是先产生白色沉淀，然后白色沉淀逐渐消失；另一种溶液中的现象是②（填序号）．
①产生白色沉淀
②产生红褐色沉淀
③产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
b．铝与氧化铁的反应可用于焊接钢轨，其反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．

Answer 1

分析 （1）该反应中，铜元素化合价由0价变为+2价、N元素化合价由+5价变为+4价，失电子化合价升高的反应物被氧化，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，根据铜和二氧化氮之间的关系式计算；
（2）3.01×10²³个氯气分子的物质的量是$\frac{3.01×10{\;}^{23}}{6.02×10{\;}^{23}mol{\;}^{-1}}$=0.5mol；根据n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄•10H₂O）=2n（SO₄^2-）、n（H₂O）=10n（Na₂SO₄•10H₂O）解答；
（3）SO₂能够使品红溶液褪色，加热后又会恢复原色；焰色反应呈现黄色的是Na元素；NH₃容易挥发，遇到氯化氢，生成氯化铵小颗粒，有白烟产生；四种物质中能够和氯化钡反应生成沉淀的是H₂SO₄；
（4）a、氧化铁和氧化铝分别和盐酸反应生成盐和水，向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铁溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀；
b、铝和氧化铁发生铝热反应且放出大量热，从而用于焊接钢轨，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式．

解答 解：（1）该反应中，铜元素化合价由0价变为+2价、N元素化合价由+5价变为+4价，所以硝酸是氧化剂、Cu是还原剂，还原剂被氧化，所以Cu被氧化，在该反应中，根据Cu和二氧化氮之间的关系式知，若消耗了1mol Cu，则生成2mol NO₂，
故答案为：氧化；氧化；2；
（2）3.01×10²³个氯气分子的物质的量是$\frac{3.01×10{\;}^{23}}{6.02×10{\;}^{23}mol{\;}^{-1}}$=0.5mol；Na₂SO₄•10H₂O在水中电离方程式为：Na₂SO₄•10H₂O=2Na⁺+SO₄^2-+10H₂O，所以Na₂SO₄•10H₂O中n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄•10H₂O）=2n（SO₄^2-），则1.5mol Na₂SO₄•10H₂O中所含的Na⁺的物质的量是3mol；所含的SO₄^2-的物质的量是1.5mol；所含H₂O的数目N（H₂O）=10n（Na₂SO₄•10H₂O）×N_A=15N_A，
故答案为：0.5mol；3mol；1.5mol；15；
（3）SO₂能够使品红溶液褪色，加热后又会恢复原色，故能使品红溶液褪色的是②；
钠元素焰色反应呈现黄色，所以焰色反应呈黄色的是③；
NH₃ 易挥发，遇到氯化氢后会生成氯化铵小颗粒，产生白烟现象，故遇氯化氢有白烟产生的是①；
四种物质中能够和氯化钡反应生成沉淀的是H₂SO₄，故四种物质中能够和氯化钡反应生成沉淀的是④，
故答案为：②；③；①；④；
（4）a、氧化铁和盐酸反应方程式为Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，氧化铝和盐酸反应方程式为：Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O，所以二者得到的盐分别是FeCl₃、AlCl₃，向AlCl₃溶液中滴加氢氧化钠，现象是先产生白色沉淀，然后白色沉淀逐渐消失；向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠，氢氧化钠和氯化铁溶液反应，立即生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以看到的现象是产生红褐色沉淀，故选②，
故答案为：FeCl₃；AlCl₃；②；
b、铝和氧化铁发生铝热反应且放出大量热，从而用于焊接钢轨，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案为：2Al+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．

点评 本题考查了氧化还原反应、有关物质的量的计算以及元素化合物的相关性质，明确物质的性质是解本题关键，根据物质的性质来分析解答，题目难度不大．