Question

【題目】鋼鐵“發(fā)藍”是在鋼鐵的表面形成一層四氧化三鐵的技術(shù)過程。其中一種辦法是將鋼鐵制品浸到亞硝酸鈉和濃氫氧化鈉的混合溶液中加熱到130℃反應(yīng)。完成下列填空：

(1)其技術(shù)過程中有如下的化學(xué)方程式：

①____Fe+____NaNO2+____NaOH—____Na2FeO2+____H2O+____NH3↑；

②6Na2FeO2 + NaNO2 + 5H2O =3Na2Fe2O4 + NH3↑ + 7NaOH；

③Na2FeO2 + Na2Fe2O4 + 2 H2O = Fe3O4 + 4 NaOH；

試配平方程式①，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____________。

(2)在討論上述三個反應(yīng)時，甲、乙、丙三位同學(xué)各自提出了他們的看法，其中說法正確的是_____________。

甲同學(xué)：該生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生污染問題

乙同學(xué)：只要是有NaNO2 參與的反應(yīng)，它都是充當(dāng)氧化劑角色的

丙同學(xué)：每一步過程中涉及到的化學(xué)反應(yīng)都可歸屬于氧化還原反應(yīng)原理

(3)若整個過程共獲得67.2升氨氣（標(biāo)況下）則電子轉(zhuǎn)移________mol。

(4)若獲得1mol Fe3O4，則反應(yīng)過程中NaOH的量將多________（填“消耗”或“產(chǎn)出”）________mol。

Answer 1

【答案】3 1 5 3 1 1 乙同學(xué) 18 產(chǎn)出

【解析】

(1)Fe元素的化合價由0升高為+2價，N元素的化合價由3價降低為-3價，結(jié)合電子、原子守恒分析；
(2)氨氣污染環(huán)境，①②中N元素的化合價降低，③中沒有元素的化合價變化；
(3)利用氨氣的物質(zhì)的量及N元素的化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子；
(4)由6Fe+2NaNO2+10NaOH=6Na2FeO2+2H2O+2NH3↑，6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH可知，生成3mol Na2Fe2O4消耗3mol NaOH，由3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑可知，生成3mol Na2FeO2，消耗5mol NaOH，共消耗8mol NaOH，而3Na2FeO2+3Na2Fe2O4+6H2O=3Fe3O4+12NaOH中，生成3mol Fe3O4，生成12mol NaOH，即生成3mol Fe3O4，多生產(chǎn)4mol NaOH。

(1)Fe元素的化合價由0升高為+2價，N元素的化合價由3價降低為-3價，由電子、原子守恒可知反應(yīng)為3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑，單線橋表示為:；
(2)氨氣污染環(huán)境，甲說法錯誤；①②中N元素的化合價降低，則有NaNO2參與的反應(yīng)，它都是充當(dāng)氧化劑角色，乙說法正確；③中沒有元素的化合價變化，則不屬于氧化還原反應(yīng)；
(3)有氨氣生成的反應(yīng)，都是由NaNO2~ NH3，生成一個NH3，轉(zhuǎn)移6個電子，若整個過程共獲得67.2升氨氣（標(biāo)況下）則電子轉(zhuǎn)移為=18mol；
(4)由6Fe+2NaNO2+10NaOH=6Na2FeO2+2H2O+2NH3↑，6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH可知，生成3mol Na2Fe2O4消耗3mol NaOH，由3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑可知，生成3mol Na2FeO2，消耗5mol NaOH，共消耗8mol NaOH，而3Na2FeO2+3Na2Fe2O4+6H2O=3Fe3O4+12NaOH中，生成3mol Fe3O4，生成12mol NaOH，即生成3mol Fe3O4，多生產(chǎn)4mol NaOH，所以若獲得1molFe3O4則反應(yīng)過程中NaOH的量將多產(chǎn)出mol NaOH。