（12分）（1）环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-转化为N2，从而消除污染。

题目内容：

（12分）（1）环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO₃^-转化为N₂，从而消除污染。该反应中涉及的微粒有：H₂O、Al、OH^－、Al(OH)₃、NO₃^-、N₂，请将这些微粒中除NO₃^-以外的微粒填入以下空格内（不用配平）。

该反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为。

（2）我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液，电池总反应是4Al ＋3O₂＋6H₂O ="4" Al(OH)₃。电池正极的电极反应式是；消耗13.5 g Al时转移_________mole^-。

（3）铝与某些金属氧化物在高温下的反应称为铝热反应，可用于冶炼高熔点的金属。

已知：4Al(s) ＋3O₂(g) = 2Al₂O₃(s)△H = －2830 kJ/mol

C(s)＋O₂(g) = CO₂(g)△H = －390 kJ/mol

铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式是，铝热反应属于______（填字母）反应。

a．氧化还原 b．复分解 c．置换

最佳答案：

（1）NO₃^- ＋ Al ＋H₂O→ Al(OH)₃ ＋ N₂ ＋ OH^－（2分） 5∶3

（2）O₂＋4e^－ 2H₂O＝4OH^－ 1.5

（3）2 Al(s) ＋ Fe₂O₃ (s)＝ 2 Fe(s) ＋Al₂O₃ (s)△H ＝ － 600 kJ/mol a c

答案解析：

（1）根据金属铝将水体中的NO₃^-转化为N₂，可知Al为还原剂，则Al(OH)₃为氧化产物，再根据电荷守恒和原子守恒可得：NO₃^- ＋ Al ＋H₂O→ Al(OH)₃ ＋ N₂ ＋ OH^－；Al元素被氧化，N元素被还原，则被氧化与被还原的元素的物质的量分别为x、y，由电子守恒可知，x×（3-0）=y×（5-0），解得x：y=5：3，所以被氧化与被还原的元素的物质的量之比为5∶3。

（2）由电池总反应4Al 3O₂ 6H₂O=4Al（OH）₃可知，Al作负极，氧气在正极上得电子发生还原反应，正极反应为2H₂O O₂ 4e^-=4OH^-；Al元素由0价升高为 3价，则 Al～3e‾，所以消耗13.5 g Al时转移电子：

13.5g÷27g/mol×3=1.5mol。

（3）首先写出化学方程式并注明各物质的状态，然后根据盖斯定律求出∆H，∆H="1/2" ∆H₁ ∆H₂ – 3/2 ∆H₃=－ 600 kJ•mol‾¹，可写成热化学方程式；铝热反应发生了化合价的变化，为氧化还原反应，反应物为一种单质和一种化合物，生成了一种新的单质和一种新的化合物，也属于置换反应，故a、c选项正确。

考点核心：

离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。