Question

（一）含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，某课外兴趣小组用铝将NO₃^-还原为N₂，从而消除污染．
（1）配平下列有关反应的离子方程式：NO₃^-+Al+H₂O→N₂↑+Al（OH）₃+OH^-
（2）上述反应中，每生成2mol N₂，将有

 

mol电子发生转移．
（3）有人认为金属镁比铝能更快消除氮的污染，其反应原理和金属铝相同．试写出镁和含氮废水反应的离子方式：

 

．
（二）PH小于

 

的雨水称为酸雨，大气中SO₂含量过高会导致形成酸雨而危害植物和建筑物．工厂排放的SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，反应的化学方程式为

 

．
（5）SO₂是空气质量报告的指标之一，可用SO₂还原KIO₃生成I₂的反应测定空气中SO₂含量．写出上述反应的离子反应方程式

 

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（三）某铁矿石样品除含SiO₂外，主要成份为铁的氧化物．某化学兴趣小组对该铁矿石进行实验探究．
某学生将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色．由此得出该铁矿石中铁元素价态为+3的结论．你认为此结论

 

（填“合理”或“不合理”），其理由是

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应,二氧化硫的化学性质,铁的氧化物和氢氧化物

专题：氧化还原反应专题,元素及其化合物

分析：（一）（1）反应中，N元素化合价由NO₃^-中+5价降低为N₂中0价，共降低10价，Al元素化合价由0价升高为Al（OH）₃中+3价，共升高3价，化合价升降最小公倍数为30，故N₂系数为3，Al系数为10，再结合元素守恒与电荷守恒配平其它物质的系数；
（2）由反应中元素化合价变化计算转移电子物质的量；
（3）根据Al与硝酸根的反应可知，Mg与硝酸根反应生成氮气、氢氧化镁、氢氧根离子；
（二）（4）正常雨水的pH约为，5.6，酸雨的pH小于5.6，SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，由反应物、生成物书写化学反应方程式；
（5）SO₂还原KIO₃生成I₂，为氧化还原反应，还生成硫酸根离子；
（三）（6）稀硝酸具有强氧化性，不能利用硝酸溶解．

解答： 解：（1）反应中，N元素化合价由NO₃^-中+5价降低为N₂中0价，共降低10价，Al元素化合价由0价升高为Al（OH）₃中+3价，共升高3价，化合价升降最小公倍数为30，故N₂系数为3，Al系数为10，再结合元素守恒与电荷守恒配平其它物质的系数，配平后方程式为：6NO₃^-+10Al+18H₂O=3N₂↑+10Al（OH）₃↓+6OH^-，
故答案为：6；10；18；3；10；6；
（2）每生成2mol N₂，转移电子为2mol×2×（5-0）=20mol，故答案为：20；
（3）根据Al与硝酸根的反应可知，Mg与硝酸根反应生成氮气、氢氧化镁、氢氧根离子，反应离子方程式为2NO₃^-+5Mg+6H₂O=N₂↑+5Mg（OH）₂↓+2OH^-，
故答案为：2NO₃^-+5Mg+6H₂O=N₂↑+5Mg（OH）₂+2OH^-；
（二）（4）正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6，SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，化学反应方程式为SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃，
故答案为：5.6；SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃；   
（5）SO₂还原KIO₃生成I₂，为氧化还原反应，还生成硫酸根离子，离子反应为4H₂O+5SO₂+2IO₃^-=I₂+5SO₄^2-+8H⁺，故答案为：4H₂O+5SO₂+2IO₃^-=I₂+5SO₄^2-+8H⁺；（三）（6）稀硝酸具有强氧化性，不能利用硝酸溶解，能将样品中+2价铁元素氧化为+3价，则不合理，故答案为：不合理；稀HNO₃具有强氧化性，能将样品中+2价铁元素氧化为+3价．

点评：本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握习题中的信息及反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应配平、转移电子及离子反应的考查，综合性较强，题目难度不大．