Question

（一）含氮廢水進入水體而對環境造成的污染越來越嚴重，某課外興趣小組用鋁將NO₃^-還原為N₂，從而消除污染．
（1）配平下列有關反應的離子方程式：NO₃^-+Al+H₂O→N₂↑+Al（OH）₃+OH^-
（2）上述反應中，每生成2mol N₂，將有

 

mol電子發生轉移．
（3）有人認為金屬鎂比鋁能更快消除氮的污染，其反應原理和金屬鋁相同．試寫出鎂和含氮廢水反應的離子方式：

 

．
（二）PH小于

 

的雨水稱為酸雨，大氣中SO₂含量過高會導致形成酸雨而危害植物和建筑物．工廠排放的SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，反應的化學方程式為

 

．
（5）SO₂是空氣質量報告的指標之一，可用SO₂還原KIO₃生成I₂的反應測定空氣中SO₂含量．寫出上述反應的離子反應方程式

 

．
（三）某鐵礦石樣品除含SiO₂外，主要成份為鐵的氧化物．某化學興趣小組對該鐵礦石進行實驗探究．
某學生將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現紅色．由此得出該鐵礦石中鐵元素價態為+3的結論．你認為此結論

 

（填“合理”或“不合理”），其理由是

 

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Answer 1

考點：氧化還原反應,二氧化硫的化學性質,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：氧化還原反應專題,元素及其化合物

分析：（一）（1）反應中，N元素化合價由NO₃^-中+5價降低為N₂中0價，共降低10價，Al元素化合價由0價升高為Al（OH）₃中+3價，共升高3價，化合價升降最小公倍數為30，故N₂系數為3，Al系數為10，再結合元素守恒與電荷守恒配平其它物質的系數；
（2）由反應中元素化合價變化計算轉移電子物質的量；
（3）根據Al與硝酸根的反應可知，Mg與硝酸根反應生成氮氣、氫氧化鎂、氫氧根離子；
（二）（4）正常雨水的pH約為，5.6，酸雨的pH小于5.6，SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，由反應物、生成物書寫化學反應方程式；
（5）SO₂還原KIO₃生成I₂，為氧化還原反應，還生成硫酸根離子；
（三）（6）稀硝酸具有強氧化性，不能利用硝酸溶解．

解答： 解：（1）反應中，N元素化合價由NO₃^-中+5價降低為N₂中0價，共降低10價，Al元素化合價由0價升高為Al（OH）₃中+3價，共升高3價，化合價升降最小公倍數為30，故N₂系數為3，Al系數為10，再結合元素守恒與電荷守恒配平其它物質的系數，配平后方程式為：6NO₃^-+10Al+18H₂O=3N₂↑+10Al（OH）₃↓+6OH^-，
故答案為：6；10；18；3；10；6；
（2）每生成2mol N₂，轉移電子為2mol×2×（5-0）=20mol，故答案為：20；
（3）根據Al與硝酸根的反應可知，Mg與硝酸根反應生成氮氣、氫氧化鎂、氫氧根離子，反應離子方程式為2NO₃^-+5Mg+6H₂O=N₂↑+5Mg（OH）₂↓+2OH^-，
故答案為：2NO₃^-+5Mg+6H₂O=N₂↑+5Mg（OH）₂+2OH^-；
（二）（4）正常雨水的pH約為5.6，酸雨的pH小于5.6，SO₂尾氣用飽和Na₂SO₃溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO₃，化學反應方程式為SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃，
故答案為：5.6；SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃；   
（5）SO₂還原KIO₃生成I₂，為氧化還原反應，還生成硫酸根離子，離子反應為4H₂O+5SO₂+2IO₃^-=I₂+5SO₄^2-+8H⁺，故答案為：4H₂O+5SO₂+2IO₃^-=I₂+5SO₄^2-+8H⁺；（三）（6）稀硝酸具有強氧化性，不能利用硝酸溶解，能將樣品中+2價鐵元素氧化為+3價，則不合理，故答案為：不合理；稀HNO₃具有強氧化性，能將樣品中+2價鐵元素氧化為+3價．

點評：本題考查氧化還原反應，為高頻考點，把握習題中的信息及反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重氧化還原反應配平、轉移電子及離子反應的考查，綜合性較強，題目難度不大．