Question

按要求填空：
（1）某溶液中只含有K⁺、Al³⁺、Cl^-、SO₄^2- 四种离子，已知前三种离子的个数比为3：2：1，则溶液中Al³⁺和 SO₄^2-的离子个数比为

 

（2）汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN₃+2KNO₃=K₂O+5Na₂O+16N₂↑，回答下列问题：
①该反应中的氧化剂是

 

．
②用单线桥表示此反应转移的电子数目及方向

 

．
③若氧化产物比还原产物多1.75mol，上述反应转移的电子数目为

 

．
（3）镁、铝合金3g与100mL稀H₂SO₄恰好完全反应，将反应后所得溶液蒸干，得无水硫酸盐17.4g，则原硫酸溶液的物质的量浓度为

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,物质的量的相关计算,有关混合物反应的计算

专题：

分析：（1）溶液中Al³⁺、K⁺、Cl^-个数比为1：3：2，令物质的量分别为1mol、3mol、2mol，根据电荷守恒有3n（Al³⁺）+n（K⁺）=n（Cl^-）+2n（SO₄^2-），据此计算n（SO₄^2-），进而溶液中K⁺和SO₄^2-的离子个数比；
（2）①化合价降低元素所在的反应物是氧化剂；
②氧化还原反应中，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数，据此表示电子转移情况；
③该反应中N元素化合价由-

1

3

价、+5价变为0价，所以氧化产物和还原产物都是氮气，假设有16mol氮气生成，氧化产物是15mol、还原产物是1mol，则氧化产物比还原产物多14mol，若氧化产物比还原产物多1.75mol，则参加反应的n（KNO₃）=

1.75mol

14mol

=0.25mol，再结合各个物理量之间的关系式计算；
（3）镁、铝合金3g与100mL稀H₂SO₄恰好完全反应，将反应后所得溶液蒸干，得无水硫酸盐17.4g为硫酸镁和硫酸铝的质量，根据镁、铝质量守恒计算硫酸根的质量，再计算出硫酸根的物质的量，利用硫酸根守恒计算溶质硫酸的物质的量，据此解答硫酸的物质的量浓度．

解答： 解：（1）溶液中Al³⁺、K⁺、Cl^-个数比为1：3：2，令物质的量分别为1mol、3mol、2mol，
根据电荷守恒有3n（Al³⁺）+n（K⁺）=n（Cl^-）+2n（SO₄^2-），
即3×1mol+3mol=2mol+2n（SO₄^2-），故n（SO₄^2-）=2mol，
所以溶液中Al³⁺和SO₄^2-的离子个数比为：1mol：2mol=1：2，
故答案为：1：2；
（2）①该反应中N元素化合价由-

1

3

价、+5价变为0价，化合价降低的N元素所在的反应物KNO₃是氧化剂，故答案为：KNO₃；
②该氧化还原反应中，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数=10，电子转移情况为，
故答案为：；
③该反应中N元素化合价由-

1

3

价、+5价变为0价，所以氧化产物和还原产物都是氮气，假设有16mol氮气生成，氧化产物是15mol、还原产物是1mol，则氧化产物比还原产物多14mol，若氧化产物比还原产物多1.75mol，则参加反应的n（KNO₃）=

1.75mol

14mol

=0.25mol，转移电子的物质的量=5×0.25mol=1.25mol，转移的电子数目为1.25N_A，故答案为：1.25N_A；
（3）17.4g为硫酸镁和硫酸铝的质量，
由于镁、铝合金3g，所以17.4g中硫酸根的质量为17.4g-3g=14.4g，
所以硫酸根的物质的量为

14.4g

96g/mol

=0.15mol，
所以100mL稀H₂SO₄含有溶质硫酸的物质的量为0.15mol，
所以该稀硫酸的浓度为

0.15mol

0.1L

=1.5mol/L，
故答案为：1.5 mol/L．

点评：本题考查物质的量的有关计算、氧化还原反应，根据元素化合价变化结合各个物理量之间的关系式分析解答，注意氮化钠中N元素化合价，该反应的氧化产物和还原产物都是氮气，知道氧化产物和还原产物的物质的量之比，为易错点，难度大．