Question

2．（1）設N_A為阿伏伽德羅常數，則49g H₂SO₄含0.5N_A個H₂SO₄分子，能和1molNaOH完全反應，該硫酸所含氫元素的質量與32.67g H₃PO₄中所含氫元素的質量相同．
（2）關注飲用水，保證人民的生活質量．回答下列三個問題：
飲用水中的NO₃^-對人類健康會產生危害，為了降低飲用水中NO₃^-的濃度，可以在堿性條件下用鋁粉將NO₃^-還原為N₂，其化學方程式為：10Al+6NaNO₃+4NaOH=10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O．請回答下列問題：
①上述反應中的氧化劑為NaNO₃．
②用單線橋標出上述反應轉移的電子總數和方向．
③當轉移1mol電子時，標準狀況下產生的N₂ 體積為2.24L．

Answer 1

分析 （1）根據n=$\frac{m}{M}$計算硫酸物質的量，再根據N=nN_A計算硫酸分子數目；1mol硫酸能與2molNaOH；氫元素質量相等，則H原子物質的量相等，計算磷酸物質的量，再根據m=nM計算磷酸質量；
（2）①所含元素化合價降低的反應物是氧化劑；
②轉移電子數目為30，單線橋中電子轉移在反應物中由化合價升高元素指向化合價降低的元素；
③根據電子轉移守恒計算生成氮氣物質的量，再根據V=nV_m計算氮氣體積．

解答 解：（1）49g H₂SO₄物質的量為$\frac{49g}{98g/mol}$=0.5mol，含有H₂SO₄分子數目為0.5N_A；1mol硫酸能與2molNaOH，則與0.5molH₂SO₄完全反應的NaOH為0.5mol×2=1mol；氫元素質量相等，則H原子物質的量相等，H₃PO₄的物質的量為$\frac{0.5mol×2}{3}$，磷酸的質量為$\frac{0.5mol×2}{3}$×98g/mol=32.67g，
故答案為：0.5N_A；1；32.67；
（2）①反應中N元素化合價由NaNO₃中+5價降低為N₂中0價，故是氧化劑，故答案為：NaNO₃；
②轉移電子數目為30，用單線橋標出反應轉移的電子總數和方向為：，
故答案為：；
③根據電子轉移守恒，生成氮氣物質的量為$\frac{1mol}{10}$=0.1mol，標準狀況下產生的N₂ 體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：2.24．

點評 本題考查物質的量計算、氧化還原反應，難度不大，注意單線橋與雙線橋表示電子轉移數目與方向．