Question

12．（1）向200mL NaOH溶液中投入5.4gAl，二者恰好完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量濃度1mol/L，生成標(biāo)況下氫氣的體積6.72L．
（2）從礦物學(xué)資料查得，一定條件下自然界存在如下反應(yīng)：14CuSO₄+5FeS₂+12H₂O═7Cu₂S+5FeSO₄+12H₂SO₄．（已知FeS₂中Fe顯+2價(jià)）還原劑是FeS₂（填化學(xué)式），Cu₂S是還原產(chǎn)物（選填“還原劑、氧化劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物或非氧化還原產(chǎn)物”），當(dāng)有5mol FeS₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，有21mol電子轉(zhuǎn)移．
（3）在100mL 0.5mol/L AlCl₃溶液中，加入100mL NaOH溶液，得到1.56g沉淀，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度0.6mol/L或1.8mol/L．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，結(jié)合反應(yīng)及n=$\frac{m}{M}$、V=nVm計(jì)算；
（2）反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由CuSO₄中+2價(jià)降低為Cu₂S中+1價(jià)，F(xiàn)eS₂中S元素的化合價(jià)由-1價(jià)分別升高到+6價(jià)和降低到-2價(jià)；
（3）1.56g Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，n（AlCl₃）=0.05mol，氯化鋁有剩余或恰好完全反應(yīng)，堿不足只發(fā)生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，堿過量發(fā)生：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，以此來(lái)計(jì)算解答．

解答 解：（1）n（Al）=$\frac{5.4g}{27g/mol}$=0.2mol，由2NaOH+2Al+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n（NaOH）=0.2mol，n（H₂）=0.3mol，則參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量濃度$\frac{0.2mol}{0.2L}$=1mol/L，生成標(biāo)況下氫氣的體積0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：1mol/L；6.72L；
（2）在反應(yīng)中14CuSO₄+5FeS₂+l2H₂O═7Cu₂S+5FeSO₄+12H₂SO₄，Cu元素化合價(jià)由CuSO₄中+2價(jià)降低為Cu₂S中+1價(jià)，Cu元素化合價(jià)降低，被還原，CuSO₄為氧化劑，Cu₂S是還原產(chǎn)物，F(xiàn)eS₂中S元素的化合價(jià)由-1價(jià)分別升高到+6價(jià)和降低到-2價(jià)，則FeS₂既為氧化劑又為還原劑，Cu₂S是還原產(chǎn)物，5molFeS₂和14molCuSO₄正好反應(yīng)，反應(yīng)過程中Cu得電子：14×1 mol=14 mol，S得電子：7×1 mol=7 mol，S失電子：3×7 mol=21 mol，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了21 mol；則當(dāng)有5mol FeS₂發(fā)生反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為21mol，
故答案為：FeS₂；還原產(chǎn)物；21；
（3）1.56g Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，n（AlCl₃）=0.05mol，
堿不足時(shí)，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，n（NaOH）=0.06mol，c（NaOH）=$\frac{0.06mol}{0.1L}$=0.6mol/L；
若堿過量，則
      Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.05mol  0.15mol  0.05mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.03mol   0.03mol
則n（NaOH）=0.15mol+0.03mol=0.18mol，
c（NaOH）=$\frac{0.18mol}{0.1L}$=1.8mol/L，
故答案為：0.6mol/L或1.8mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)及物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意從元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念和物質(zhì)的性質(zhì)，難度不大．