Question

金屬（M）的腐蝕是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：M-ne^-→Mrⁿ⁺．金屬腐蝕造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至超過自然災(zāi)害，其中鋼鐵銹蝕最為嚴(yán)重，尋求防止鋼鐵腐蝕的方法意義重大．
（1）一種鋼鐵防腐的方法是將鋼鐵放在冷的濃硝酸中浸泡．但是加熱或在稀HNO₃中，鐵與硝酸會(huì)不斷反應(yīng)．不同濃度的HNO₃與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜，其分布曲線如圖．鋼鐵在冷的濃硝酸中浸泡能防腐的原因是

 

．
（2）工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進(jìn)行鐵表面處理，其可能的原因是

 

（3）由圖示可知，密度等于l.35g?mL^-1的硝酸與鐵反應(yīng)時(shí)，其還原產(chǎn)物主要是

 

；足量的鐵與一定量的濃硝酸反應(yīng)時(shí)，還原產(chǎn)物中NH_+的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨

 

而增大；請(qǐng)用一句話概括該圖反映出的基本結(jié)論

 

（4）m mol鐵與極大量的密度為1.35g?mL^-1的硝酸溶液完全反應(yīng)放出nL氣體（體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定），n的值最接近

 

．
A．22.4m B．33.6m C．44.8m D．67.2m．

Answer 1

考點(diǎn)：硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：氮族元素

分析：（1）冷的濃硝酸具有強(qiáng)的氧化性，鐵在濃HNO₃中會(huì)“鈍化”在鋼鐵表面形成一層致密氧化膜；
（2）濃硝酸具有易揮發(fā)，見光分解，生成產(chǎn)物污染空氣等性質(zhì)；
（3）根據(jù)圖象知，該條件下，硝酸主要被還原為NO₂、NO，依據(jù)硝酸的密度結(jié)結(jié)合圖象分析硝酸還原產(chǎn)物百分含量的變化規(guī)律；
（4）依據(jù)圖象可知，密度為1.35g?mL^-1的硝酸溶液與鐵反應(yīng)生成的還原產(chǎn)物NO₂、NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約各占50%，設(shè)生成的氣體的總的物質(zhì)的量為nmol，依據(jù)得失電子守恒計(jì)算生成氣體的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）濃硝酸具有強(qiáng)的氧化性，鐵在濃HNO₃中會(huì)“鈍化”在鋼鐵表面形成一層致密氧化膜，
故答案為：鐵在濃HNO₃中會(huì)“鐵化”在鋼鐵表面形成一層致密氧化膜；
（2）工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進(jìn)行鐵表面處理，濃硝酸具有易揮發(fā)，見光分解，生成產(chǎn)物污染空氣等性質(zhì)，
故答案為：硝酸易揮發(fā)，不穩(wěn)定，見光易分解，故不易操作，生成物對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；
（3）從圖中可以看出，當(dāng)其他條件一致時(shí)，在濃硝酸（密度等于l.35g?mL^-1）中，主要產(chǎn)物NO₂、NO，隨著硝酸濃度逐漸降低，產(chǎn)物NO₂逐漸減少而NO的相對(duì)含量逐漸增多；當(dāng)HNO₃的濃度降到密度為1.05g?mL^-1時(shí)，NH₄⁺離子成為主要產(chǎn)物，所以足量的鐵與一定量的濃硝酸反應(yīng)時(shí)，還原產(chǎn)物中NH_+的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨硝酸濃度的減小而增大，
該圖反映出的基本結(jié)論：硝酸的密度越大、濃度越大，其還原產(chǎn)物中氮元素化合價(jià)越高，
故答案為：NO₂、NO；硝酸的濃度減�。幌跛釢舛龋�密度）越大，其還原產(chǎn)物化合價(jià)越高；
（4）依據(jù)圖象可知，密度為1.35g?mL^-1的硝酸溶液與鐵反應(yīng)生成的還原產(chǎn)物NO₂、NO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約各占50%，設(shè)生成氣體物質(zhì)的量為nmol，則二氧化氮和一氧化氮各占0.5n，依據(jù)得失電子守恒規(guī)律得：m×3=0.5×n×1+0.5×n×3，解得n=1.5mol，標(biāo)況下的體積為：1.5mol×22.4L/mol=33.6L，
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硝酸的性質(zhì)，依據(jù)有關(guān)硝酸的計(jì)算，題目難度中等，著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，注意有關(guān)硝酸的計(jì)算中原子個(gè)數(shù)守恒和轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒的應(yīng)用．