Question

【題目】鐵元素、氮元素有多種可變價態，在氧化還原反應中常以不同價態出現，根據題中信息，完成下列填空：

(1)金屬與硝酸反應通常還會生成NO和NO2，當n(NO): n(NO2)<1時，產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HNO2：Ki =7.1× 10-4， HClO: Ki =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”)_______；Ki值將(填“不變”、“增大”、“減小”)_______。寫出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四種物質，可能相互之間發生的離子互換反應的離子方程式_________。

(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)現有11.2g鐵單質恰好與稀硝酸反應，生成無污染的單質氣體，該單質氣體為________，在反應后的溶液中加入銅粉，銅粉可以繼續溶解，且無氣體生成，鐵與稀硝酸的反應產物中一定含有的金屬陽離子是______，若反應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的化學方程式___________。

Answer 1

【答案】2NaOH+ NO2+ NO = 2NaNO2 +H2O 2NaOH+NO2 = NaNO2 + NaNO3 + H2O 減小 不變 HNO2+ClO2-=NO2- + HClO NO2 亞硝酸是弱酸，亞硝酸鈉水解顯堿性，氯化鈉不水解，為中性，所以他們同濃度的鹽溶液的pH不同 N2 Fe3+ 10Fe+36HNO3 =10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O

【解析】

(1) NO、NO2按1: 1混合時，與三氧化二氮，與氫氧化鈉反應生成亞硝酸鈉，由于n(NO):n(NO2)<1，上述反應剩余二 氧化氮，二氧化氮與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉、亞硝酸鈉與水；
(2)亞硝酸為弱電解質，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數只與溫度有關；

(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)鐵單質恰好與稀硝酸反應，生成無污染的單質氣體，該單質氣體為N2，在反應后的溶液中加入銅粉，銅粉可以繼續溶解，且無氣體生成，則溶液中含有Fe3+ ，根據電子轉移守恒，書寫反應方程式。

(1)NO、NO2按1:1混合時，與三氧化二氮，與氫氧化鈉反應生成亞硝酸鈉，由于n(NO): n(NO2) < 1，上述反應剩余二氧化氮，二氧化氮與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉、亞硝酸鈉與水，相應化學方程式為: 2NaOH+ NO2+ NO = 2NaNO2 +H2O；2NaOH+NO2 = NaNO2 + NaNO3 + H2O，故答案為：2NaOH+ NO2+ NO = 2NaNO2 +H2O (2). 2NaOH+NO2 = NaNO2 + NaNO3 + H2O；

(2)亞硝酸為弱電解質，亞硝酸稀釋，電離程度雖然增大，但溶液中氫離子濃度降低；其電離常數只與溫度有關，與濃度無關，K值不發生變化；由相同濃度亞硝酸、次氯酸電離常數可知，亞硫酸酸性比次氯酸強，可能相互之間發生的離子互換，反應的離子方程式為：HNO2+ClO2-=NO2- + HClO，故答案為：減小；不變；HNO2+ClO2-=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，為中性，所以他們同濃度的鹽溶液的pH不同；

(4)鐵單質恰好與稀硝酸反應，生成無污染的單質氣體，該單質氣體為N2，在反應后的溶液中加入銅粉，銅粉可以繼續溶解，且無氣體生成，則溶液中含有Fe3+，6.4gCu為0.1mol，根據電子轉移守恒，溶液中n(Fe3+)== 0.2mol，而n(Fe)=，由Fe元素守恒可知反應生成Fe(NO3)3，該反應方程式為：10Fe+36HNO3 =10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O，故答案為：N2； Fe3+ ；10Fe+36HNO3 =10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O。