Question

【題目】I、鐵是生產(chǎn)、生活及生命中的重要元素。

（1）血紅蛋白(Hb)中的鐵元素呈正二價，能與O2分子結(jié)合成氧合血紅蛋白(HbO)從而有輸送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血紅蛋白喪失與O2結(jié)合能力。藥品美藍(lán)是其有效的解毒劑，解毒時美藍(lán)發(fā)生_____反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。

（2）普通鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成鐵的某種氧化物和氫氣，該氧化物和氫氣在高溫下發(fā)生逆反應(yīng)得到“引火鐵”。 “引火鐵”是一種極細(xì)的鐵粉，它在空氣中可以自燃，其原因是_____________。

Ⅱ、在1 L 2 mol·L－1稀硝酸溶液中逐漸加入鐵粉，反應(yīng)中氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量與加入鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示：

回答下列問題：

（1）寫出加入n1mol鐵所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______________________________。

（2）整個過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是________。

（3）若M點時再加入V L 2 mol·L－1的稀硝酸，恰好反應(yīng)完全，則V為___________。

（4）研究表明硝酸的濃度越小，反應(yīng)后氮的化合價越低。在極稀的硝酸溶液中加入少量鐵粉，生成NH4＋的離子方程式為___________________________________________________。

Answer 1

【答案】氧化 鐵粉表面積大反應(yīng)速率快 Fe+4H++NO3-=2H2O+NO↑+Fe3+ 2NA 0.2 8Fe+30H++3NO3-=3NH4++8Fe3++9H2O

【解析】

I（1）根據(jù)美藍(lán)能將高鐵血紅蛋白還原為低鐵血紅蛋白使其恢復(fù)與氧結(jié)合的能力進行分析；

（2）根據(jù)固體接觸面積與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系分析；

Ⅱ 向稀硝酸中加入鐵粉時，發(fā)生兩個過程，開始先生成Fe（NO3）3，反應(yīng)方程式為：Fe+4 HNO3（�。�=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O，當(dāng)鐵過量時，過量的鐵與Fe（NO3）3 繼續(xù)反應(yīng)生成 Fe（NO3）2，反應(yīng)方程式為：2Fe（NO3）3+Fe=3 Fe（NO3）2，由此分析解答．

（1）美藍(lán)能將高鐵血紅蛋白還原為低鐵血紅蛋白使其恢復(fù)與氧結(jié)合的能力，因此解毒時美藍(lán)發(fā)生氧化反應(yīng)；

答案：氧化

（2）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；

答案：鐵粉表面積大反應(yīng)速率快

Ⅱ（1）因為硝酸足量，因此0～n1mol，鐵與稀硝酸反應(yīng)，生成硝酸鐵，一氧化氮和水，離子方程式為Fe+4H++NO3-=2H2O+NO↑+Fe3+；

答案：Fe+4H++NO3-=2H2O+NO↑+Fe3+

（2）整個過程中鐵最終被氧化為硝酸亞鐵，其中硝酸的物質(zhì)的量為2mol/L×1L=2mol；

Fe+4 HNO3（�。�=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O 轉(zhuǎn)移電子數(shù)

4mol 1mol 3NA

2mol 0.5mol 1.5NA

2Fe（NO3）3+Fe=3 Fe（NO3）2 轉(zhuǎn)移電子數(shù)

2mol 2NA

0.5mol0.5NA

轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.5NA+0.5NA=2NA

答案：2NA

（3）M點時鐵離子和亞鐵離子物質(zhì)的量相等，再加入V L 2 mol·L－1的稀硝酸，恰好反應(yīng)完全，亞鐵離子被氧化為鐵離子；

Fe + 4 HNO3（�。�=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O

1mol 4mol 1mol

2mol 0.5mol

2Fe（NO3）3+Fe= 3 Fe（NO3）2

2mol 3mol

n(Fe2+)

根據(jù)M點時鐵離子和亞鐵離子物質(zhì)的量相等可知0.5-=n(Fe2+),得n（Fe2+）=0.3mol

3Fe(NO3)2+4HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

3mol 4mol

0.3mol 2V

=，得V=0.2L；

答案：0.2

（4）極稀的硝酸溶液中加入少量鐵粉，硝酸被還原為銨鹽，鐵粉少量被氧化為硝酸鐵，離子方程式為8Fe+30H++3NO3-=3NH4++8Fe3++9H2O；

答案：8Fe+30H++3NO3-=3NH4++8Fe3++9H2O