Question

（1）下列五个反应

A．5Cl₂＋I₂＋6H₂O=10HCl＋2HIO₃

B．2Cl₂＋2Ca（OH）₂=CaCl₂＋Ca（ClO）₂＋2H₂O

C．2KMnO₄＋16HCl=2MnCl₂＋2KCl＋5Cl₂↑＋8H₂O

D．2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑ 

E．MnO₂＋4HClMnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

上述反应中氯元素只被氧化的是_____________，（填字母，下同）只被还原的是_____________，部分被氧化的是_____________，C中被氧化与被还原的物质的量之比为_____________。

（2）在反应4(NH₄)₂SO₄N₂↑＋6NH₃↑＋3SO₂↑＋SO₃↑＋7H₂O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________，生成56gN₂转移的电子___________mol。

（3）饮用水中的NO₃^-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO₃^-的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO₃^-还原为N₂，其化学方程式为：10A1+6NaNO₃+4NaOH==10NaA1O₂+3N₂↑+2H₂O。上述反应中，若产生2mol N₂，转移电子数为_________（用N_A表示阿伏加德罗常数）；用“双线桥”表示反应中电子转移,化合价的变化，反应类型：______________。

（4）将等质量的两份镁、铝合金分别投入足量的NaOH和HCl中，在相同的情况下测得生成气体的体积之比为1:2，求合金中镁、铝的物质的量之比为___________。

Answer

D A B、C、E 5:1 1:3 12 20NA 3:2

【解析】（1）反应A中氯元素化合价降低，被还原；反应B中氯气既是氧化剂，也是还原剂；反应C中氯元素化合价部分升高，被氧化；反应D中氯元素化合价升高，被氧化；反应E中氯元素化合价升高，被氧化；则上述反应中氯元素只被氧化的是D，只被还原的是A，部分被氧化的是B、C、E；根据方程式可知C中被氧化与被还原的物质的量之比为10:2＝5:1；（2）在反应4(NH4)2SO4＝N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O中氮元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，氮气是氧化产物，硫元素化合价从+6价降低到+4价，得到2个电子，二氧化硫是还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3，56gN2的物质的量是2mol，因此转移的电子的物质的量是2mol×6＝12mol。（3）反应中氮元素化合价从+5价降低到0价，得到5个电子，因此若产生2mol N2，转移电子的物质的量是2mol×5×2＝20mol，电子数为20NA；铝元素化合价从0价升高到+3价，失去3个电子，根据电子得失守恒可知电子转移的方向和数目可表示为。（4）设镁的物质的量是xmol，铝的物质的量是ymol。镁只能与盐酸反应产生氢气，则生成的氢气是xmol。铝与盐酸或氢氧化钠反应生成的氢气均是1.5ymol，则，解得x：y＝3：2。