Question

3．磁性氧化鐵（Fe₃O₄）可用于制造錄音磁帶和電訊器材，其溶于稀硝酸的化學方程式為：
3Fe₃O₄+28HNO₃（稀）═9Fe（NO₃）₂+NO↑+14H₂O．
（1）Fe₃O₄晶體的顏色為黑色．
（2）Fe（NO₃）₂在水溶液中的電離方程式為Fe（NO₃）₂=Fe³⁺+3NO₃^-．
（3）上述反應中，氧化劑是HNO₃（填化學式），被還原的氮元素與未被還原的氮元素的物質的量之比為1：27，每生成2.24L（標準狀況下）NO時，轉移電子的物質的量為0.3mol．

Answer 1

分析 （1）Fe₃O₄是黑色晶體；
（2）Fe（NO₃）₂在水溶液中完全電離，電離出Fe³⁺、NO₃^-；
（3）所含元素化合價降低的反應物為氧化劑；
被還原的氮元素轉化為NO，未被還原的氮元素轉化為Fe（NO₃）₂，結合方程式判斷；
反應中只有N原子化合價降低，根據N元素化合價變化計算轉移電子物質的量．

解答 解：（1）Fe₃O₄晶體的顏色為黑色，故答案為：黑色；
（2）Fe（NO₃）₂在水溶液中完全電離，電離出Fe³⁺、NO₃^-，電離方程式為：Fe（NO₃）₂=Fe³⁺+3NO₃^-，
故答案為：Fe（NO₃）₂=Fe³⁺+3NO₃^-；
（3）反應中HNO₃中部分N元素化合價降低，Fe₃O₄中部分Fe元素化合價升高，故HNO₃是氧化劑；
被還原的氮元素轉化為NO，未被還原的氮元素轉化為Fe（NO₃）₂，結合方程式可知被還原的氮元素與未被還原的氮元素的物質的量之比為1：27；
反應中只有N元素化合價由+5價降低為+2價，生成NO為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，轉移電子物質的量為0.1mol×（5-2）=0.3mol，
故答案為：HNO₃；1：27；0.3．

點評 本題考查氧化還原反應基本概念與計算、電離方程式書寫、鐵的氧化物等，比較基礎，注意根據化合價理解氧化還原反應基本概念．