Question

化学来源于生活又服务于生活，请用化学用语回答下列问题：

（1）漂粉精中有效成分的化学式为：___________

（2）“硅材料”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用于光导纤维的材料是：____________

（3）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO₄)₂·12H₂O后，水可得到净化。写出明矾在水中的电离方程式：___________。往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液，若使SO₄^2- 恰好完全沉淀，发生反应的离子方程式为：___________；若使Al³⁺恰好完全沉淀，发生反应的离子方程式为：_____。

（4）饮用水中的NO₃^-对人类健康产生危害，为了降低饮用水中NO₃^-的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO₃^-还原为N₂，其化学方程式为： 10Al + 6NaNO₃ + 4NaOH = 10NaAlO₂ + 3N₂↑ + 2H₂O

请回答下列问题：

①在化学方程式上用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目：____________

②上述反应中若生成标准状况下3.36LN₂，则转移的电子数目为：_____________。

Answer

Ca(ClO)2 SiO2 KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42- 2SO42- +2Ba2++Al3++4OH- = 2BaSO4↓ + AlO2-+ 2H2O 2Al3+ + 3Ba2+ + 6OH- + 3SO42- = 2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ 1.5NA

【解析】

离子方程式书写时，以少量的物质中离子浓度为反应核心，进行生成物沉淀或气体的书写；根据氧化还原反应原理书写单键桥，箭头从还原剂指向氧化剂。

（1）漂白精是用Cl2与Ca(OH)2反应制得的，其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。

（2）光导纤维主要成分是SiO2。

（3）明矾为强电解质，在水中电离得到Al3+、K +、SO42-，电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-；若使SO42- 恰好完全沉淀，设KAl(SO4)2为1mol，加入的Ba(OH)2为2mol，与Al3+反应恰好生成AlO2-，发生反应的离子方程式为2SO42- +2Ba2++Al3++4OH- = 2BaSO4↓ + AlO2- + 2H2O；加入Ba(OH)2至Al3+恰好完全沉淀时，设KAl(SO4)2为1mol，需要OH- 3mol，则Ba2+为1.5mol，生成BaSO4 为1.5mol，溶液中还有0.5molSO42-没有参加反应，反应离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 。

（4）该反应中Al元素从0价升高到+3价，失去电子数是3×10=30，NaNO3中+5价N元素化合价降低到0价生成N2，。生成3molN2，转移30mol电子，所以当N2为0.15mol时，转移电子数为1.5NA。