【答案】NO2- 3Fe 8 3 NH4+ 2H2O )Fe2+在水中发生水解，Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+，随着反应进行，c(H+)减小，平衡右移，产生Fe(OH)2沉淀，之后发生反应

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，变成红褐色的Fe(OH)3 6.5 pH=2的溶液中，t<15min时，溶液中H+浓度较高，因此反应速率较快，溶液中产生Fe2+和pH上升速率较快，t>15min时，产生大量Fe(OH)2，附着在活性位点上，减小接触面积，因此反应速率迅速下降 反应过程中H+被消耗，溶液pH升高，t=40min时，溶液中含N物质主要以NH4+的形式存在，一部分NH4+生成NH3逸出(或反应过程中NO2-被Fe还原产生N2逸出) NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O 2NH4++3HClO=N2↑+3Cl-+5H++3H2O 【解析】 【分析】

（1）根据图可知：酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO3分两步，NO3在吸附点被Fe还原

???2?为NO2，NO3?Fe?2H?NO2?Fe?H2O，NO2在另外的吸附点被Fe还原为

???2??NH4，NO2?3Fe?8H?3Fe?NH4?2H2O；

????（2）初始pH=2.0的废液反应15min后，出现大量白色絮状物，过滤后很快变成红褐色，是氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化为氢氧化铁；

（3）结合所给图形信息，判断调节pH为多少的时候去除率较高，如何解释反应速率变慢；

（5）电极方程式书写，从题中信息判断阴极发生还原反应，NO3-还原N2，

?NO3?8e??10H??NH?4?3H2O。

【详解】

?1?根据图可知：酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO3?分两步，NO3?在吸附点被Fe还原

?????2?为NO2，NO3?Fe?2H?NO2?Fe?H2O，NO2在另外的吸附点被Fe还原为

???2??NH4，NO2?3Fe?8H?3Fe?NH4?2H2O；

故答案为：NO2、3Fe、8、3、NH4、2H2O；

???2?初始pH?2.0的废液反应15min后，出现大量白色絮状物，过滤后很快变成红褐色，

因为Fe2?在水中发生水解，Fe2??2H2O?Fe(OH)2?2H?，随着反应进行，cH?减

??小，平衡右移，产生Fe(OH)2沉淀，之后发生反应

4Fe(OH)2?O2?2H2O?4Fe(OH)3，变成红褐色的Fe(OH)3；

故答案为：Fe2?在水中发生水解，Fe2??2H2O?Fe(OH)2?2H?，随着反应进行，

cH?减小，平衡右移，产生Fe(OH)2沉淀，之后发生反应4Fe(OH)2?O2?2H2O?4Fe(OH)3，变成红褐色的Fe(OH)3；

???3?①根据图可知pH?6.5时，反应最快，去除率最高，故为达到最高去除率，应调水体

的初始pH?6.5； 故答案为：6.5；

②pH?2的溶液中，t?15min时，溶液中H?浓度较高，因此反应速率较快，溶液中产

生Fe2?和pH上升速率较快，故t?15min，pH?2.0的溶液反应速率最快，

t?15min时，产生大量Fe(OH)2，附着在活性位点上，减小接触面积，因此反应速率迅

速下降，故t?15min，其反应速率迅速降低；

故答案为：pH?2的溶液中，t?15min时，溶液中H?浓度较高，因此反应速率较快，溶液中产生Fe2?和pH上升速率较快，t?15min时，产生大量Fe(OH)2，附着在活性位点上，减小接触面积，因此反应速率迅速下降；

?4?40min时总氮量较初始时下降可能的原因为：反应过程中H??被消耗，溶液pH升高，

?t?40min时，溶液中含N物质主要以NH4的形式存在，一部分NH4生成NH3逸出(或

反应过程中NO2被Fe还原产生N2逸出)；

故答案为：反应过程中H?被消耗，溶液pH升高，t?40min时，溶液中含N物质主要以

???NH4的形式存在，一部分NH4生成NH3逸出(或反应过程中NO2被Fe还原产生N2逸出

?)；

?5?①阴极发生还原反应，元素化合价降低，故为NO3?得到电子生成NH????为：NO3?8e?10H?NH4?3H2O； ????故答案为：NO3?8e?10H?NH4?3H2O；

?4，故电极反应

?②由图可知，氮气由两极生成的NH4和HClO反应而得，氮元素化合价升高，则氯元素化

???合价降低生成氯离子，故反应为：2NH4?3HClO?N2??3Cl?5H?3H2O； ???故答案为：2NH4?3HClO?N2??3Cl?5H?3H2O。

【点睛】

从题中所给信息判断并写出离子方程式、回答结合图形中的信息，回答调节pH出现的现象，调节pH为何值时，去除率最大以及对反应速率的影响；

14．（1）最近材料科学家发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O(该晶体的摩尔质量为122g·mol-1)，若用NA表示阿伏加德罗常数，则12.2g该晶体中含氧原子数为___，氢原子的物质的量为___mol。

（2）FeCl3溶液可以用来净水，用100mL2mol·L-1的FeCl3溶液净水时，生成具有净水作用

的微粒数___(填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。

（3）在标准状况下，VL某气体(摩尔质量为Mg/mol)溶解在1L水(水的密度近似为1g/cm3)中，假设气体完全溶解且不与水发生反应，所得溶液的密度为ρg/cm3，则所得溶液的物质的量浓度c=___mol/L(用以上字母表示，且必须化简)。

（4）工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2反应：NaClO2＋HCl→ClO2↑＋NaCl+H2O。写出配平的化学方程式____。

（5）向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下Cl23.36L(已知还原性：Fe2＋＞Br－)，反应后的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为____mol/L。反应的离子方程式为____。

－－

（6）若向盛有10mL1mol·L1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中加20mL1.2mol·L1Ba(OH)2溶

液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为____mol。

1000Vρ 5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl+2H2O 2

22400+MV4Fe2＋＋2Br-＋3Cl2=4Fe3＋＋Br2＋3Cl- 0.022 【解析】 【分析】

【答案】0.33NA 0.26 小于 （1）根据n=m计算晶体的物质的量，进而计算氧原子、氢原子的物质的量； Mn计算； V（2）100mL2mol·L-1的FeCl3溶液中FeCl3的物质的量是0.1L×2mol·L-1=0.2mol。 （3）根据物质的量浓度的计算公式c=（4）根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式。

（5）还原性：Fe2＋＞Br－，FeBr2溶液中通入标准状况下Cl2，氯气先氧化Fe2＋； （6）NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液混合，SO42-、Ba2+反应生成BaSO4沉淀，OH-与Al3+、NH4+依次发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3?H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 【详解】 （1）根据n=12.2gm?0.1mol，含氧原子数为，12.2g该晶体的物质的量是

122g/molM0.1×3.3×NA=0.33NA，氢原子的物质的量为0.1mol×2.6=0.26mol；

（2）100mL2mol·L-1的FeCl3溶液中FeCl3的物质的量是0.1L×2mol·L-1=0.2mol，生成具有净水作用的微粒是氢氧化铁胶粒，氢氧化铁胶粒是氢氧化铁的聚集体，所以微粒数小于0.2NA。

（3）在标准状况下，VL某气体的物质的量是

Vmol；VL某气体的质量是22.4VVMVMmol?Mg/mol=g；所得溶液的质量是g+1000g，溶液的体积是22.422.422.4VM+1000VM+22400，所以物质的量浓度为22.4L=L1000?22400?VM+22400V1000VρL=mol÷ mol/L；

22400?22.422400+MV（4）NaClO2中部分氯元素化合价由+3升高为+4、部分氯元素化合价由+3降低为-1，所以NaClO2既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂还原剂的比为1:4，所以反应方程式是5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl+2H2O。

（5）还原性：Fe2＋＞Br－，FeBr2溶液中通入Cl2，氯气先氧化Fe2＋；标准状况下3.36L Cl2的物质的量是

3.36L?0.15mol，设FeBr2的物质的量为xmol，氯气与Fe2＋反应的离

22.4L/molxmol；与Br-反应的氯气2子方程式是2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl-，则Fe2＋消耗氯气的物质的量是物质的量是0.15mol-

xmol，氯气与Br-反应的离子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，剩余Br-的2物质的量是2x-0.3+x=(3x-0.3)mol，根据氯元素守恒，反应后溶液中Cl-的物质的量是0.3mol，反应后的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则3x-0.3=0.3，x=0.2mol；原FeBr2溶液的物质的量浓度为0.2mol÷0.1L=2mol/L；与Br-反应的氯气物质的量是

0.2mol=0.05mol，被氧化的Br-的物质的量是0.1mol，被氧化的Fe2＋、Br-的物2质的量比是2:1，所以反应方程式是4Fe2＋＋2Br-＋3Cl2=4Fe3＋＋Br2＋3Cl-；

0.15mol-（6）10mL 1mol?L-1NH4Al(SO4)2溶液中Al3+物质的量为0.01mol，NH4+的物质的量为0.01mol，SO42-的物质的量为0.02mol，20mL 1.2 mol?L-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物质的量为0.024mol，OH-为0.048mol；由SO42-+Ba2+=BaSO4↓，可知SO42-不足，所以可以得到0.02mol BaSO4；根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知反应剩余OH-为0.048mol-0.03mol=0.018mol，根据H4++OH-=NH3?H2O可知反应剩余OH-为0.018mol-0.01mol=0.008mol，根据Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知得到Al(OH)3沉淀为0.01mol-0.008mol=0.002mol，则最终得到固体为0.02mol+0.002mol=0.022mol。

15．氧化还原反应在物质制备、能量转化方面有重要的应用。

⑴反应I2＋2Na2S2O3＝Na2S4O6＋2NaI常用于测定溶液中I2的含量。反应的氧化剂是________，每生成1molNa2S4O6，反应转移电子为________mol。 ⑵ClO2是一种新型净水剂，一种制取ClO2的反应如下： KClO3＋HCl(浓)－KCl＋Cl2↑＋ClO2↑＋H2O（未配平） 写出配平后的方程式：________。

⑶某氧化还原反应中共包含下列物质：Fe2(SO4)3、H2SO4、CrO3、FeSO4、Cr2(SO4)3和H2O。已知CrO3为反应物之一。写出配平后的方程式：________。 【答案】I2 2 ）2KClO3+4HCl（浓）=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 6H2SO4+2CrO3+6FeSO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6H2O 【解析】 【详解】

（1）碘元素的化合价降低，所以碘单质做氧化剂，生成1molNa2S4O6，反应1mol碘单