Question

鐵元素、氮元素有多種可變價態(tài)，在氧化還原反應(yīng)中常以不同價態(tài)出現(xiàn)，根據(jù)題中信息，完成下列填空：
（1）金屬與硝酸反應(yīng)通常還會生成NO和NO₂，當(dāng)n（NO）：n（NO₂）＜1時，產(chǎn)生的氣體可以完全被氫氧化鈉溶液吸收，寫出除去這兩種氣體的方法，以化學(xué)方程式表示

 

、

 

．
（2）室溫下，0.1mol/L的亞硝酸、次氯酸鈉的電離常數(shù)HNO₂：K_i=7.1×10^-4，HClO：K_i=2.98×10^-8，將0.1mol/L的亞硝酸稀釋100倍，c（H⁺ ）將

 

（填“不變”、“增大”、“減小”）；K_i值將

 

（填“不變”、“增大”、“減小”）．寫出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四種物質(zhì)，可能相互之間發(fā)生的離子互換反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）亞硝酸鈉與氯酸鈉都是白色粉末，且都有咸味，但亞硝酸鹽都有毒性，通常它們可以通過加入熱的白醋鑒別，亞硝酸鈉遇到白醋會產(chǎn)生紅棕色刺激性氣味氣體，該氣體為

 

；實驗室鑒別氯化鈉和亞硝酸鈉的方法之一是測定等濃度NaNO₂、NaClO的pH，其鑒別的理由是

 

．
（4）現(xiàn)有11.2g鐵單質(zhì)恰好與稀硝酸反應(yīng)，生成無污染的單質(zhì)氣體，該單質(zhì)氣體為

 

，在反應(yīng)后的溶液中加入銅粉，銅粉可以繼續(xù)溶解，且無氣體生成，鐵與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物中一定含有的金屬陽離子是

 

，若反應(yīng)后的溶液最多可溶解銅粉6.4g，寫出上述過程中鐵與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）NO、NO₂按1：1混合時，相等與三氧化二氮，與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉，由于n（NO）：n（NO₂）＜1，上述反應(yīng)剩余二氧化氮，二氧化氮與氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉與水；
（2）亞硝酸為弱電解質(zhì)，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數(shù)只與溫度有關(guān)；
由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數(shù)可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，根據(jù)強酸制備弱酸書寫離子方程式；
（3）紅棕色刺激性氣味氣體為NO₂；亞硝酸是弱酸，亞硝酸鈉水解顯堿性，氯化鈉不水解，溶液為中性；
（4）鐵單質(zhì)恰好與稀硝酸反應(yīng)，生成無污染的單質(zhì)氣體，該單質(zhì)氣體為N₂，在反應(yīng)后的溶液中加入銅粉，銅粉可以繼續(xù)溶解，且無氣體生成，則溶液中含有Fe³⁺，6.4gCu為0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，溶液中n（Fe³⁺）=

0.1mol×2

3-2

=0.2mol，而n（Fe）=

11.2g

56g/mol

=0.2mol，由Fe元素守恒可知反應(yīng)生成Fe（NO₃）₃，配平書寫方程式．

解答： 解：（1）NO、NO₂按1：1混合時，相等與三氧化二氮，與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硝酸鈉，由于n（NO）：n（NO₂）＜1，上述反應(yīng)剩余二氧化氮，二氧化氮與氫氧化鈉反應(yīng)反應(yīng)生成硝酸鈉、亞硝酸鈉與水，相應(yīng)化學(xué)方程式為：2NaOH+NO₂+NO=2NaNO₂+H₂O、2NaOH+NO₂=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，
故答案為：2NaOH+NO₂+NO=2NaNO₂+H₂O、2NaOH+NO₂=NaNO₂+NaNO₃+H₂O；
（2）亞硝酸為弱電解質(zhì)，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，K_i值不發(fā)生變化；
由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數(shù)可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，可能相互之間發(fā)生的離子互換反應(yīng)的離子方程式為：HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO，
故答案為：減��；不變；HNO₂+ClO^-=NO₂^-+HClO；
（3）紅棕色刺激性氣味氣體為NO₂；亞硝酸是弱酸，亞硝酸鈉水解顯堿性，氯化鈉不水解，溶液為中性，所以他們同濃度的鹽溶液的pH不同，
故答案為：NO₂；亞硝酸是弱酸，亞硝酸鈉水解顯堿性，氯化鈉不水解，溶液為中性；
（4）鐵單質(zhì)恰好與稀硝酸反應(yīng)，生成無污染的單質(zhì)氣體，該單質(zhì)氣體為N₂，在反應(yīng)后的溶液中加入銅粉，銅粉可以繼續(xù)溶解，且無氣體生成，則溶液中含有Fe³⁺，6.4gCu為0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，溶液中n（Fe³⁺）=

0.1mol×2

3-2

=0.2mol，而n（Fe）=

11.2g

56g/mol

=0.2mol，由Fe元素守恒可知反應(yīng)生成Fe（NO₃）₃，該反應(yīng)方程式為：10Fe+36HNO₃=10Fe（NO₃）₃+3N₂↑+18H₂O，
故答案為：N₂；Fe³⁺；10Fe+36HNO₃=10Fe（NO₃）₃+3N₂↑+18H₂O．

點評：本題屬于拼合型題目，涉及化學(xué)方程式書寫、電離平衡常數(shù)、物質(zhì)推斷、對實驗原理理解等，相應(yīng)學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．