Question

（1）环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO转化为N₂，从而清除污染。该反应中涉及的粒子有：H₂O、Al、OH、Al(OH)₃、NO、N₂，写出反应的离子方程式                      。

（2）我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液，电池总反应为：4Al+3O₂+6H₂O=4Al(OH)₃。电池正极的电极反应式为                                      。

（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

写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式                    。

（4）将一定质量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mol，pH=14的溶液，然后2mol/L盐酸滴定，可得沉淀质量与消耗的盐酸体积关系如下图：则反应过程中产生氢气的总体积为     L（标准状况）

Answer 1

【知识点】离子方程式 反应热 电化学 计算 A 2B1 F3 F2

【答案解析】

解析：⑴根据金属铝将水体中的NO转化为N₂，及该反应中涉及的粒子有：H₂O、Al、OH、Al(OH)₃、NO、N₂，知反应物有Al、NO，生成物有Al(OH)₃、N₂，并根据得失电子配平：6NO₃^-+10Al→10Al(OH)₃+3N₂，再根据电荷守恒知生成物还有OH，根据原子守恒知反应物还有水，6NO₃^-+10Al +18H₂O=10Al(OH)₃+3N₂+6OH^－

⑵根据总反应4Al+3O₂+6H₂O=4Al(OH)₃知电池正极的电极反应式为2H₂O+O₂+4e^－=4OH^－

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

⑷根据图像可知，盐酸加到30mL时，沉淀达最大，此时溶液中只有氯化钠，根据n（NaCl）=n（HCl）=0.06mol，则n（Na）=0.06mol，根据图像可知，氢氧化钠应该是过量的，过量的氢氧化钠是0.02L×1mol/L=0.02mol，则根据钠原子守恒知偏铝酸钠的物质的量为0.06mol-0.02mol=0.04mol，0.06mol钠与水反应生成氢气0.03mol，生成0.04mol的偏铝酸钠的同时生成氢气0.06mol，即生成氢气共0.09mol，为2.016L。

【思路点拨】氧化还原反应的配平技巧：如本题的第⑴题的配平：首先根据氧化还原反应得失电子相等配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，再根据电荷守恒确定右边却OH^-，最后根据原子守恒配平；根据终态法结合守恒解计算题：即本题的盐酸加到30mL时，沉淀达最大，此时溶液中只有氯化钠，然后根据守恒法解。