饮用水中的NO${\;} {3}^{-}$对人类健康会产生危害.为了降低饮用水中NO${\;} {3}^{-}$的浓度.某兴趣小组提出以下两种方案:a．在微碱性条件下.用Fe(OH)2还原NO${\;} {3}^{-}$.还原产物为NH3,b．在碱性条件下.用铝粉还原NO${\;} {3}^{-}$.还原产物为N2．(1)方案a中.生成34g NH3的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．饮用水中的NO${\;}_{3}^{-}$对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO${\;}_{3}^{-}$的浓度，某兴趣小组提出以下两种方案：
a．在微碱性条件下，用Fe（OH）₂还原NO${\;}_{3}^{-}$，还原产物为NH₃；
b．在碱性条件下，用铝粉还原NO${\;}_{3}^{-}$，还原产物为N₂．
（1）方案a中，生成34g NH₃的同时生成16mol Fe（OH）₃．
（2）方案b中发生的反应如下（配平该反应离子方程式）：
10Al+6NO${\;}_{3}^{-}$+4OH^-═10AlO${\;}_{2}^{-}$+3N₂↑+2H₂O
（3）方案b中，当有0.15mol电子转移时，生成的氮气在标准状况下的体积为336mL．

分析（1）根据n=$\frac{m}{M}$计算17gNH₃的物质的量，反应中Fe（OH）₂→Fe（OH）₃，NO₃^-→NH₃，根据电子转移计算生成Fe（OH）₃的物质的量；
（2）反应中Al→AlO₂^-，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降最小公倍数为30，故Al的系数为10，N₂系数为3，结合电荷守恒、原子守恒配平其它物质的系数；
（3）根据电子转移守恒计算生成氮气的物质的量，再根据V=nVm计算氮气的体积．

解答解：（1）34gNH₃的物质的量为$\frac{34g}{17g/mol}$，反应中Fe（OH）₂→Fe（OH）₃，NO₃^-→NH₃，根据电子转移可知，生成Fe（OH）₃的物质的量为$\frac{2mol×[5-（-3）]}{3-2}$=16mol，
故答案为：16；
（2）反应中Al→AlO₂^-，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降最小公倍数为30，故Al的系数为10，N₂系数为3，由氮元素守恒可知系数为6，由Al元素守恒可知系数为10，由电荷守恒可知系数为，由H元素守恒可知系数为，故配平后离子方程式为：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O，
故答案为：10；6；4；10；3；2；
（3）根据电子转移守恒，有0.3mol电子转移时生成氮气的物质的量为$\frac{0.15mol}{2×5}$=0.015mol，氮气的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，故答案为：336．

点评本题考查氧化还原反应的配平、计算、基本概念等，题目难度不大，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，注意对基础知识的理解掌握．

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