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11.含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重.
(一)某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO3-还原成N2,从而消除氮污染.
(1)配平以下有关的离子反应方程式:□NO3-+□Al+□H2O→□N2↑+□Al(OH)3+□OH-
(2)以上反应中失电子的物质是Al,还原产物是N2,每生成1mol还原产物,转移的电子数目为10NA
(3)现需除去1m3含氮0.3mol的废水中的NO3- (设氮元素都以NO3-的形式存在),则至少需要消耗金属铝的物质的量为0.5mol.
(二)2015年8月12日天津海瑞公司危险品爆炸导致NaCN泄漏,对周边的环境造成极大的威胁.
(1)NaCN遇水就会产生剧毒物质HCN,请写出其离子方程式CN-+H2OHCN+OH-
(2)天津此次事故中是用双氧水来处理泄漏的NaCN,处理后产生有刺激性气味的氨气与NaHCO3,请写出该反应的化学方程式NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3
(3)此次事故中不能(填“能”或“不能”)用酸性高锰酸钾来处理泄漏的NaCN.请用文字结合方程式解释NaCN+H2SO4=Na2SO4+HCN.

分析 (一)(1)分析反应中元素化合价变化,找出化合价升高的和化合价降低的元素,依据氧化还原反应得失电子守恒规律结合原子个数守恒配平方程式;
(2)根据所含元素化合价升高的反应物为还原剂,其对应的产物为还原产物,所含元素化合价降低的反应物为氧化剂,对应还原产物,结合离子方程式计算转移电子数目;
(3)依据方程式:6NO3-+10Al+18H2O═3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,计算解答;
(二)(1)NaCN为强碱弱酸盐,水解生成HCN和氢氧化钠;
(2)氰化钠与双氧水发生氧化还原反应生成碳酸氢钠和氨气;
(3)HCN酸性非常弱,依据强酸制备弱酸原理分析解答.

解答 解:(一)(1)NO3-中氮的化合价由+5价降低为0价,变化5,Al的化合价由0价升高为+3价,变化3,要使氧化还原反应得失电子守恒,则硝酸根硝酸根系数为6,铝系数为10,依据原子个数守恒反应方程式为:6NO3-+10Al+18H2O═3N2↑+10Al(OH)3+6OH-
故答案为:6 10 18 3 10 6;
(2)6NO3-+10Al+18H2O═3N2↑+10Al(OH)3+6OH-中,铝化合价升高,失去电子;硝酸根离子中N化合价降低,硝酸根为氧化剂,对应产物氮气为还原产物;依据6NO3-~3N2~30e-,可知每生成1mol还原产物,转移电子数为10mol,个数为10NA
故答案为:Al;N2;10NA
(3)因为含氮0.3mol的废水中的NO3-的物质的量为0.3mol,根据化学方程式6NO3-+10Al+18H2O═3N2↑+10Al(OH)3+6OH-,0.3mol的硝酸根离子消耗金属铝的物质的量为$\frac{0.3mol×10}{6}$=0.5mol,
故答案为:0.5mol;
(二)(1)NaCN为强碱弱酸盐,水解生成HCN和氢氧化钠,离子方程式:CN-+H2 HCN+OH-
故答案为:CN-+H2 HCN+OH-
(2)氰化钠与双氧水发生氧化还原反应生成碳酸氢钠和氨气,化学方程式:NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑;
故答案为:NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑;
(3)HCN酸性非常弱,酸化的高锰酸钾中含有大量氢离子,依据强酸制备弱酸原理能生成大量有毒的HCN,方程式:NaCN+H2SO4=Na2SO4+HCN;
故答案为:不能;NaCN+H2SO4=Na2SO4+HCN;

点评 本题考查了氧化还原反应、盐类的水解,明确氧化还原反应得失电子守恒规律、盐类水解规律是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.现有铁、铝、硅的混合物,将其分成两等份,一份加足量盐酸,一份加足量NaOH溶液,结果产生氢气的量相同,求混合物中铁和硅的物质的量比(已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.FeCl3在现代工业生产中应用广泛.某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S.
I.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华.他们设计了制备无FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2FeCl3
(2)实验操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)②④.
(3)装置B中的冷水作用为B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管;装置D中FeCl2全部反应后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:酸性KMnO4溶液.(选填“KSCN溶液”“酸性KMnO4溶液”或“AgNO3溶液”)
(4)在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液.
FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
电解池中H+在阴极放电产生H2的体积为8.96L(标况),电解池中通过的电子数为0.8mol
综合分析实验 II的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率100%;
②FeCl3可以循环利用.

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19.硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业.某研究小组设计SnSO4制备路线如下:

查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化.
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡
回答下列问题:
(1)锡元素原子的核电荷数为50,与碳元素属于同一主族,锡元素在周期表中的位置是第五周期ⅣA族.
(2)操作Ⅰ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤.
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因SnCl2水解,发生SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解.
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH  ②防止Sn2+被氧化.
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑.
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O.
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;
②加入过量的FeCl3溶液;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②中生成的Fe2+,发生的反应为:6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O.取1.226g 锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液32.0mL.锡粉中锡的质量分数是93.2%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.实验室里可用如图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠,并验证氯水的性质.

如图中①为氯气发生装置;②的试管中盛有15mL 30%的KOH溶液,并置于水浴中;③的试管中盛有15mL 8%的NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管中加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置.
(1)制取氯气时,在烧瓶中先加入一定量的二氧化锰固体,再通过分液漏斗.
(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸.(填写试剂名称)
(2)为除去氯气中混有的氯化氢气体,可在①和②之间安装盛有b.(选填字母编号)的净化装置.
a.碱石灰        b.饱和食盐水        c.浓硫酸    d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)本实验制取次氯酸钠的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
(4)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,两者的差异是反应的温度不同、反应物浓度不同.
(5)实验中可观察到④的试管中溶液颜色会发生变化:最初溶液由紫色变为红色,原因是氯气与水反应生成酸使石蕊显红色;
接着溶液逐渐变为无色,是因为氯气与水反应生成次氯酸将石蕊氧化为无色.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.己知X、Y、Z、W、N、U、V是短周期的主族元素,原子序数依次增大.X与N同主族,且与W都能形成A2B、A2B2型化合物;Z、W的单质常温下均为无色气体;Y原子的L层电子数是K层电子数的2倍;U原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,试回答下列问题:
(1)YW2的电子式;V原子的结构示意图;Z的氢化物结构式为;写出U元素在周期表中的位置第三周期VIA族;N2W2中含有的化学键有离子键、共价键(化学键类型)
(2)X、Y、Z、W四种元素(按顺序)可组成原子个数比为5:1:1:3的化合物,该化合物的稀溶液与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-=NH3.H2O+CO32-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列说法中正确的是(  )
A.在Fe+Cu2+=Fe2++Cu的反应中Fe作还原剂,在Fe于其他物质反应中Fe一定也作还原剂
B.在上述反应中,氧化性:Fe2+>Cu2+
C.金属活动性顺序表中,排在前面的金属阳离子氧化性强于排在后面的金属阳离子
D.SO42-中的硫原子化合价是+6价,处于硫的最高价,因此SO42-氧化性一定很强

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.同温同压下,氧气(O2)和臭氧(O3)的体积比是3:2,则它们的物质的量之比是3:2,原子个数之比是1:1,一定条件下氧气转化为臭氧的反应不是氧化还原反应(填“是”或“不是”).

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

1.一定温度下,在三个体积均为2.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2S(g)?COS(g)+H2O(g)
容器温度/K起始物质的量/mol平衡物质的量/mol平衡常数
CO2H2SH2O
6070.110.410.01/
6070.220.82/
6200.10.4/6.74×10-3
下列说法正确的是(  )
A.该反应正反应为放热反应
B.607K时该反应的平衡常数为2.50×10-3
C.容器Ⅱ达到平衡时容器中COS的物质的量为0.02mol
D.容器Ⅲ达平衡时,再充入少量氦气,平衡将向正反应方向移动

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