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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-氧化还原反应
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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-氧化还原反应
一、单选题
1.(2023·上海·模拟预测)室温下,经指定操作后,下列各组溶液中的离子还能大量共存的是
A.通入足量:、、、
B.通入适量:、、、
C.通入足量HCl:、、、
D.通入足量:、、、
2.(2023春·广西·高三南宁市邕宁高级中学校联考期中)下列物质性质对应的化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.锌片插入稀硝酸中:Zn+4HNO3(稀)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.向NaOH溶液中加入SiO2:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
C.海水提溴工艺中用还原:
D.向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO
3.(2023·山东济宁·统考二模)去除酸性废水中的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是
A.X的化学式为
B.HS·反应活性较强,不能稳定存在
C.步骤III反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1
D.步骤IV除砷的方程式为
4.(2023·山东济宁·统考二模)实验室中利用固体和进行如图实验,下列说法正确的是
A.氯元素最多参与了2个氧化还原反应
B.a是氧化产物
C.整个过程转移电子数可能为
D.若用足量浓代替浓盐酸,b的物质的量不变
5.(2022秋·广东广州·高三广州市第六十五中学校考阶段练习)从氧化还原角度分析,下列反应中水的作用相同的是
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②2F2+2H2O=4HF+O2
③2H2O2H2↑+O2↑
④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
⑤NaH+H2O=NaOH+H2↑
A.①⑤ B.②⑤ C.③④ D.②③
6.(2023·江苏南京·统考二模)2023年3月,“三星堆”遗址考古又发掘出大量青铜器。火法炼铜主要发生的反应为,下列说法正确的是
A.中铜的化合价为+2 B.该反应为复分解反应
C.是酸性氧化物 D.反应中氧化剂仅为
7.(2023春·广东广州·高三广州市第七中学校考期中)为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(),再用溶液处理后回收。发生的反应为:①;②。下列说法不正确的是
A.①中是还原产物,是氧化产物
B.氧化性由强到弱的顺序是:(浓)
C.②中既不是氧化剂也不是还原剂
D.②中每生成共转移电子
8.(2023春·广东广州·高三广州市第七中学校考期中)由下列实验及现象不能推出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
向的溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴溶液
黄色逐渐消失,加溶液颜色不变
还原性:
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
具有氧化性
C
加热盛有少量固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
显碱性
D
向溶液X中先滴加稀盐酸,再滴加少量溶液
开始无明显现象,加后出现白色沉淀
溶液X中一定含有
A.A B.B C.C D.D
9.(2022春·云南临沧·高三云南省凤庆县第一中学校考期中)在五千年的历史长河中,中华民族创造了辉煌灿烂的文化。下列说法正确的是
A.“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,是利用了杉木炭的氧化性
B.“凡造竹……用上好石灰化汁涂浆”,造纸利用了石灰的碱性
C.“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,该过程主要发生的是化学变化
D.“共煅五个时辰,其中砂末尽化成汞,布于满釜”,该金属的冶炼方法与银冶炼方法不同
10.(2023春·四川遂宁·高三射洪中学校考期中)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色:
B.利用腐蚀法制作印刷线路板:
C.用稀硝酸溶解FeS固体:
D.用醋酸除去水垢:
11.(2023春·河北唐山·高三统考期中)氮、铁元素在细菌的作用下可发生如图所示的转化。下列说法不正确的是
A.反硝化过程不属于氮的固定
B.硝化过程中,含氮物质发生氧化反应
C.在氨氧化细菌作用下,水体中的氮元素可转移至大气中
D.将转化为的离子方程式为
12.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)是一种光催化半导体材料,其结构如图。有光照时,光催化材料会产生电子()和空穴(),能实现和转化,如图。下列说法错误的是
A.该半导体可以实现太阳能→电能→化学能
B.该半导体材料结构中,所有原子不可能共平面
C.有转化的过程可表示为
D.理论上每消耗,能产生标准状况下11.2L
二、多选题
13.(2023·山东青岛·统考模拟预测)工业上利用石煤矿粉(主要含V2O3及少量Al2O3、SiO2)为原料生产V2O5,工艺流程如下:
已知:“水溶”、“转沉”、“转化”、“沉钒”后,所得含钒物质依次为NaVO3、Ca3(VO4)2、(NH4)3VO4、NH4VO3。
下列说法正确的是
A.“焙烧”时V2O3发生的方程式为:V2O3+O2V2O5
B.滤液1的成分为Na[Al(OH)4]
C.“转化”时滤渣II经高温煅烧后水浸所得物质可导入到“转沉”操作单元中重复使用
D.“沉钒”需要加入过量NH4Cl,其中一个原因是调节pH,将VO转化为VO
三、非选择题
14.(2022秋·四川绵阳·高三四川省绵阳江油中学校考阶段练习)回答下列问题:
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是_______(填字母)。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是_______价。是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于_______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
(3)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有_______性。
(4)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了_______性和_______性,则56 gFe参加反应时,被还原的HNO3为_______g。
(5) Ca(Cl O)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O 用双线桥表示反应电子转移方向和数目_______。
15.(2023春·辽宁朝阳·高三北票市高级中学校考期中)回答下列问题:
(1)常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂,其主要成分为铁粉、活性炭和食盐。脱氧过程中的一步反应为,中铁元素的化合价为___________,该脱氧反应中的还原剂是___________(填化学式)。
(2)近年来,我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗
粒可用氧化气化法提纯,完成并配平其反应的化学方程式:
________________________。__________
(3)高铁酸钠()是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:。
①该反应中___________元素被氧化(用化学式表示,后同),还原产物为___________。
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况:___________。
16.(2023春·江苏无锡·高三校联考期中)硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛,含氮氧化物和硫氧化物的尾气需处理后才能排放。请回答下列问题:
(1)稀硫酸、稀硝酸与铜粉反应制胆矾晶体,过程中生成一种无色气体,该气体是_____(填化学式),制得的胆矾晶体中可能存在的杂质是_____填名称。
(2)Na2SO3是实验室重要的常见药品,有一瓶放置了很久,小明同学想设计一个实验验证这瓶药品是否变质。请你帮助他设计一个实验_____。
(3)一种NH3催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的NH3和O2物质的量之比为4∶1,写出转化时总反应的化学方程式:_____。
(4)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如图所示:
NO2被吸收的离子方程式是_____。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO。其他条件相同,NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是_____。
17.(2022秋·四川绵阳·高三四川省绵阳江油中学校考阶段练习)回答下列问题
(1)铁合金的硬度比各成分硬度___________。(填“大”,“小”或“不变”)
(2)向50mL沸水中加入5~6滴饱和溶液,加热至产生红褐色液体,停止加热,利用___________来证明得到的分散系是氢氧化铁胶体。
(3)NaHCO3固体溶于水的电离方程式为___________。
(4)已知:Ⅰ.;Ⅱ.。可推知、、氧化性由强到弱为___________。
(5)Al2O3是碱性氧化物吗?___________(填“是”或“不是”)。
(6)饮用水中的NO对人类健康产生危害,为了降低饮用水中NO的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO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:___________。
参考答案:
1.B
【详解】A.具有强的还原性,能与和(酸性)发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.该组离子彼此不发生反应,且均与二氧化碳不能反应,可以大量共存,故B正确;
C.HCl具有还原性,能被离子氧化,不能大量共存,故C错误;
D.足量氨气能与形成络合离子,不能大量共存,故D错误;
故选:B。
2.B
【详解】A.稀硝酸应该生成一氧化氮3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O,A错误;
B.二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,B正确;
C.氢溴酸属于强酸离子方程式中拆开,C错误;
D.向NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液即碳酸氢钠少量HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D错误;
故选B。
3.C
【详解】A.S2O经过“途径I”的除砷过程可描述为,S2O与氢离子在紫外线照射条件下可以生成HS·,两个HS·可以结合生成H2S2,H2S2分解得到S8和H2S,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3,X的化学式为,故A正确;
B.HS·反应活性较强,在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在,故B正确;
C.步骤III反应中H2S2分解得到S8和H2S,方程式为:8H2S2=S8+8H2S,S元素化合价由-1价上升到0价,又由-1价下降到-2价,H2S2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶1,故C错误;
D.步骤IV中,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3,方程式为:,故D正确;
故选C。
4.B
【分析】在的催化下分解产生氧气,方程式为:2KClO32KCl + 3O2↑,气体单质a为O2,固体为和KCl的混合固体或MnO2、KClO3、KCl的混合固体,加入足量浓盐酸,在加热条件下发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,被还原为MnCl2,单质b为Cl2。
【详解】A.由分析可知,氯元素最多参与了3个氧化还原反应,分别为2KClO32KCl + 3O2↑、4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O和KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故A错误;
B.由分析可知,在的催化下分解产生氧气,气体单质a为O2,O元素化合价上升,O2是氧化产物,故B正确;
C.由分析可知,整个过程中发生反应2KClO32KCl + 3O2↑和4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,若第一步反应氯酸钾无剩余,则消耗0.4mol,转移2.4mol电子,第二步反应消耗0.1molMnO2,转移0.2mol电子,两步反应共转移2.6mol电子,若氯酸钾有剩余,则转移电子数会更多,故C错误;
D.若用足量浓代替浓盐酸,第一步产生0.4molKCl,加入浓后也可得到浓盐酸,而和浓盐酸反应过程中浓盐酸会变稀,此时不会再产生氯气,则不能完全反应,生成Cl2的物质的量减小,故D错误;
故选B。
5.A
【详解】①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中,H2O中H元素化合价降低,H2O是氧化剂;
②2F2+2H2O=4HF+O2中,H2O中O元素化合价上升,H2O是还原剂;
③2H2O2H2↑+O2↑中,H2O既是氧化剂也是还原剂;
④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中,Na2O2中O元素化合价既上升又下降,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
⑤NaH+H2O=NaOH+H2↑中,H2O中H元素化合价降低,H2O是氧化剂;
因此反应中水的作用相同的是①⑤,故选A。
6.C
【详解】A.中S为-2价,则铜的化合价为+1,故A错误;
B.从反应物和生成物的种类和个数,可知该反应属于置换反应,故B错误;
C.可与碱反应生成亚硫酸盐和水,属于酸性氧化物,故C正确;
D.反应中氧元素化合价降低,铜元素化合价也降低,和都做氧化剂,故D错误;
故选:C。
7.B
【详解】A.反应①中是还原剂,对应的生成物是氧化产物,浓硫酸是氧化剂,对应的生成物是还原产物,A正确;
B.反应①中浓硫酸是氧化剂,是氧化产物,反应②中是氧化剂,I2是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:(浓),B错误;
C.反应②中由价变为0价,是氧化剂,由价变为0价,是还原剂,N在反应前后化合价没有变化,既不是氧化剂也不是还原剂,C正确;
D.反应②中由价变为0价,则生成转移电子,D正确;
故选B。
8.C
【详解】A.向FeCl3溶液中加入足量铁粉后,Fe3+完全转化为Fe2+,滴入KSCN溶液,溶液不变色,可证明还原性Fe>Fe2+,A正确;
B.燃着的金属钠能在装有CO2的集气瓶中反应生成Na2CO3和C,说明CO2具有氧化性,B正确;
C.NH4HCO3受热分解生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,只能说明NH3为碱性气体,不能确定NH4HCO3的酸碱性,C错误;
D.该实验为检验硫酸根离子的方法,向溶液X中先滴加稀盐酸,开始无明显现象,加后出现白色沉淀,则一定含有硫酸根,D正确;
故选C。
9.B
【详解】A.KNO3、硫黄、杉木炭混合灼烧,发生反应生成K2S、N2、CO2,杉木炭中的C转化成CO2,C的化合价升高,杉木炭表现还原性,A错误;
B.石灰溶于水得到Ca(OH)2悬浊液,可用于除去原料中的杂质,与石灰的碱性有关,B正确;
C.“蒸烧”是利用蒸馏的方法来分离乙酸和乙醇,属于物理变化,C错误;
D.该冶炼方法是加热HgO,使之分解成Hg和O2,而工业上冶炼银,也是采用热分解法,加热分解氧化银来制取,二者原理相同,D错误;
故答案为:B。
10.A
【详解】A.亚硫酸钠被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸钠,离子方程式为:,故A正确;
B.利用腐蚀法制作印刷线路板:2,故B错误;
C.用稀HNO3溶解FeS固体的离子反应为NO +FeS+4H+═Fe3++S↓+NO↑+2H2O,故C错误;
D.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,故D错误;
故选A。
11.D
【详解】A.反硝化过程包括转化为N2和、转化为N2,不属于氮的固定,故A正确;
B.硝化过程中,N元素化合价升高,含氮物质发生氧化反应,故B正确;
C.根据图示,在氨氧化细菌作用下,铵根离子和亚硝酸根离子发生归中反应生成氮气,水体中的氮元素可转移至大气中,故C正确;
D.将转化为,Fe元素化合价由+3降低为+2、N元素化合价由-3升高为0,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为,故D错误;
选D。
12.D
【详解】A.光照时(太阳能),光催化半导体材料产生电子和空穴(电能),再实现和转化(化学能),A项正确;
B.有部分N原子和C原子是杂化,不可能所有原子共平面,B项正确;
C.有转化的过程为,表示的是4mol电子离开后留下的4mol空穴(一个空穴带一个单位正电荷),C项正确;
D.0.5mol变成,需要得到4mol电子,即产生4mol空穴,产生1mol,标准状况下体积为22.4L,D项错误;
故选:D。
13.CD
【分析】石煤矿粉(主要含有V2O3,还有少量Al2O3、SiO2等)混合在氯化钠和水中焙烧,V2O3转化为NaVO3;再水溶,得到的溶液中主要含有,滤渣I为不溶于水的氧化铝和二氧化硅;之后加氢氧化钙,转化为Ca3(VO4)2沉淀,同时得到NaOH;随后加碳酸铵得到(NH4)3VO4,并沉淀钙离子,滤渣II主要为碳酸钙;之后加入氯化铵得到NH4VO3沉淀,过滤煅烧沉淀得到V2O5,据此进行分析解答。
【详解】A.由分析可知,“焙烧”时V2O3发生的方程式为:V2O3+O2+2NaCl+H2O2NaVO3+2HCl,A错误;
B.由分析可知,加入氢氧化钙后将转化为Ca3(VO4)2沉淀,同时得到NaOH,即滤液1的成分为NaOH,B错误;
C.由分析可知,“转化”时滤渣Ⅱ是煅烧生成CaO,与水反应生成氢氧化钙,可到“转沉”操作单元中重复使用,C正确;
D.沉钒过程发生复分解反应,离子方程式为+=NH4VO3↓,利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全,铵根离子先酸性,调节pH,将转化为,D正确;
故答案为:CD。
14.(1)B
(2) +2 盐
(3)还原
(4) 酸 氧化 63
(5)
【详解】(1)铁元素的常见微粒Fe、Fe2+、Fe3+中,Fe只有还原性,Fe3+只有氧化性,Fe2+化合价既能升高又能降低,既有氧化性又有还原性,故选B。答案为:B;
(2)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,依据化合物中各元素化合价的代数和为0的原则,可求出铁元素是+2价。为酸根离子,Fe2+为金属离子,则Fe(CrO2)2属于盐。答案为:+2;盐;
(3)NaNO2能将Fe2+转化为Fe3+,则其具有氧化性,服用维生素C可缓解中毒状况,这说明维生素C具有还原性。答案为:还原;
(4)在Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3生成Fe(NO3)3,表现出酸性,生成NO,表现出氧化性,则HNO3表现了酸性和氧化性;从反应中可以看出Fe——HNO3(被还原),56 gFe的物质的量为1mol,被还原的HNO3为1mol,质量为1mol×63g/mol=63g。答案为:酸;氧化;63;
(5)反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=2Cl2↑+CaCl2+2H2O中,ClO-中的Cl由+1价降低到0价,得电子被还原,HCl中的Cl由-1价升高到0价,失电子被氧化,则用双线桥表示电子转移方向和数目为:。答案为:。
15.(1) +3
(2)
(3) Fe NaCl
【详解】(1)氢氧根为-1价,根据化合价代数和为0,可知Fe元素化合物为+3;Fe(OH)2中铁元素化合价由+2价升高为Fe(OH)3中的+3价,Fe(OH)2被氧化,作还原剂,故答案为:+3;Fe(OH)2;
(2)反应中C元素化合价变化:0价→+4价,1molC参加反应,失去4mol电子;Cr元素化合价变化:+6价→+3价,1molK2Cr2O7参加反应,得到6mol电子,要使得失电子守恒,则C的系数为3,K2Cr2O7的系数为2,依据原子个数守恒,反应方程式:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O;
(3)①该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价,Fe元素被氧化,Cl元素化合价由+1价变为-1价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,所以该反应中是NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl;
②Fe元素化合价由+3价升高为+6价,共升高3价,NaClO生成NaCl,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,降低2价,根据最小公倍法转移的电子数为6,用单线桥标出电子转移的情况如下: 。
16.(1) NO 硝酸铜
(2)取少量的Na2SO3固体药品,加适量的蒸馏水溶解,向溶液中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液(或盐酸酸化的氯化钡),若产生白色沉淀,则Na2SO3固体已变质,若不产生白色沉淀,则Na2SO3固体未变质
(3)4NH3+4NO+O24N2+6H2O
(4)2NO2+4HSO=N2+4SO+4H+
(5)pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
【详解】(1)铜粉和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,故生成的无色气体为NO,制得的胆矾晶体中可能存在的杂质是硝酸铜。
(2)检验亚硫酸钠是否变质,需要检验其中是否含有硫酸钠,应先将固体溶于水,再加足量的盐酸除去亚硫酸钠,然后再加氯化钡溶液,看是否产生不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,所以设计实验为:取少量的Na2SO3固体药品,加适量的蒸馏水溶解,向溶液中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液(或盐酸酸化的氯化钡),若产生白色沉淀,则Na2SO3固体已变质,若不产生白色沉淀,则Na2SO3固体未变质。
(3)根据示意图可知反应物是氧气、NO和氨气,生成物是氮气和水,若参与反应的NH3和O2的物质的量之比为4:1,则根据电子得失守恒可知转化时总反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O。
(4)二氧化氮被亚硫酸氢铵吸收生成氮气和硫酸铵,1mol二氧化氮反应时得4mol电子,1mol亚硫酸铵反应时失2mol电子,根据电子得失守恒及元素守恒得反应离子方程式为2NO2+4HSO=N2+4SO+4H+。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl和NO;从图中可以看出,NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
17.(1)大
(2)丁达尔效应
(3)NaHCO3=Na++HCO
(4)Cl2>Br2>Fe3+
(5)不是
(6) 1.5NA
【详解】(1)一般合金的硬度大于任意组成成分的硬度,推断铁合金的硬度比各成分硬度大,故答案为:大。
(2)一般用丁达尔效应来鉴别溶液和胶体,故答案为:丁达尔效应。
(3)NaHCO3是强电解质,固体溶于水的电离方程式为NaHCO3=Na++HCO,故答案为:NaHCO3=Na++HCO。
(4)根据同一氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,由反应Ⅰ可推断氧化性:Cl2>Br2,由反应Ⅱ可推断氧化性:Br2>Fe3+,所以可得Cl2>Br2>Fe3+,故答案为:Cl2>Br2>Fe3+。
(5)Al2O3是两性氧化物,不是碱性氧化物,故答案为:不是。
(6)①该反应中电子转移的方向和数目:;
②由上述反应可得,若生成标准状况下3.36LN2即0.15mol,则转移的电子数目为:1.5NA。
故答案为:;1.5NA。
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