Question

（1）在熱的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO₄，當(dāng)加入50ml 0.5mol/L KNO₃溶液后，使其中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化成Fe³⁺，KNO₃也反應(yīng)完全，并有N_xO_y氮氧化物氣體逸出．
□FeSO₄+□KNO₃+□H₂SO₄→□K₂SO₄+□Fe₂（SO₄）₃+□N_xO_y↑+□H₂O
①反應(yīng)中氧化劑為

 

．N_xO_y的化學(xué)式為

 

②在橫線上填寫氮氧化物的化學(xué)式，配平該方程式，用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
□FeSO₄+□KNO₃+□H₂SO₄→□K₂SO₄+□Fe₂（SO₄）₃+□

 

+□H₂O
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．請(qǐng)回答下列問題：
如圖1是1mol NO₂和1mol CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請(qǐng)寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（3）Al單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖2所示，其晶體最小重復(fù)單元特征如圖3所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖4所示．

請(qǐng)回答：晶體中距離Al原子最近的Al原子為

 

個(gè)，一個(gè)最小單元結(jié)構(gòu)中Al原子的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,晶胞的計(jì)算,熱化學(xué)方程式

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）①判斷化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，根據(jù)氧化劑得到的電子等于還原劑失去的電子來求x和y；
②根據(jù)鐵元素和氮元素化合價(jià)的變化以及電子守恒知識(shí)來回答；
（2）先求出此反應(yīng)的焓變，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則再寫出熱化學(xué)方程式；
（3）Al元素每個(gè)頂點(diǎn)上的原子在每個(gè)晶胞中的配位數(shù)是3，每個(gè)頂點(diǎn)上的原子被8個(gè)晶胞占有，且每個(gè)面上的原子被2個(gè)晶胞占有，據(jù)此判斷其配位數(shù)；利用均攤法計(jì)算每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)．

解答： 解：（1）①n（FeSO₄）=

11.4g

152g/mol

=0.075mol，KNO₃的物質(zhì)的量為0.05L×0.5mol?L^-1=0.025mol，設(shè)NO₃^-與N_xO_y中N元素化合價(jià)差為△n，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子總數(shù)相等的原則，可得關(guān)系式：0.075×1=0.025×△n，所以△n=3即N_xO_y中N元素化合價(jià)為+2價(jià)，則N_xO_y為NO，氧化劑為化合價(jià)降低的KNO₃，
故答案為：KNO₃；NO；
②硝酸的還原產(chǎn)物是一氧化氮，所有的鐵元素化合價(jià)升高了2價(jià)，所有的氮元素化合價(jià)降低了3價(jià)，所以硫酸亞鐵前邊系數(shù)是6，硫酸鐵前邊系數(shù)是3，硝酸鉀前邊系數(shù)是2，一氧化氮前邊系數(shù)是2，根據(jù)元素守恒，硫酸的系數(shù)是4，硫酸鉀的系數(shù)是1，水的系數(shù)是4，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目如下：，
故答案為：NO；；
（2）該反應(yīng)的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（3）Al元素，每個(gè)鋁原子的配位數(shù)=3×8×

1

2

=12，每個(gè)晶胞含有的鋁原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故答案為：12；4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算及其配平，熱化學(xué)方程式的書寫和物質(zhì)結(jié)構(gòu)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是配位數(shù)的計(jì)算方法．