Question

鋼鐵“發(fā)藍(lán)”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+2H₂O→Fe₃O₄+4NaOH；
試配平方程式①．
（2）在討論上述三個(gè)反應(yīng)時(shí)，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(huì)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(gè)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

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）Fe元素的化合價(jià)由0升高為+2價(jià)，N元素的化合價(jià)由3價(jià)降低為-3價(jià)，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(jià)降低，③中沒有元素的化合價(jià)變化；
（3）利用氨氣的物質(zhì)的量及N元素的化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子；
（4）由6Fe+2NaNO₂+10NaOH→6Na₂FeO₂+2H₂O+2NH₃↑、6Na₂FeO₂+NaNO₂+5H₂O→3Na₂Fe₂O₄+NH₃↑+7NaOH可知，生成3molNa₂Fe₂O₄消耗（10-7）molNaOH，由3Fe+NaNO₂+5NaOH→3Na₂FeO₂+H₂O+NH₃↑可知，生成3molNa₂FeO₂，消耗5molNaOH，共消耗8molNaOH，而3Na₂FeO₂+3Na₂Fe₂O₄+6H₂O→3Fe₃O₄+12NaOH中，生成3molFe₃O₄，生成12molNaOH，即生成3molFe₃O₄，多生產(chǎn)12mol-8mol=4molNaOH．

解答： 解：（1）Fe元素的化合價(jià)由0升高為+2價(jià)，N元素的化合價(jià)由3價(jià)降低為-3價(jià)，由電子、原子守恒可知反應(yīng)為3Fe+NaNO₂+5NaOH=3Na₂FeO₂+H₂O+NH₃↑，
故答案為：3；1；5；3；1；1；
（2）氨氣污染環(huán)境，甲說法錯(cuò)誤；①②中N元素的化合價(jià)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(jià)變化，則不屬于氧化還原反應(yīng)，故答案為：乙同學(xué)；       
（3）若整個(gè)過程共獲得67.2升氨氣（標(biāo)況下）則電子轉(zhuǎn)移為

67.2L

22.4L/mol

×[3-（-3）]=18mol，故答案為：18；
（4）由6Fe+2NaNO₂+10NaOH→6Na₂FeO₂+2H₂O+2NH₃↑、6Na₂FeO₂+NaNO₂+5H₂O→3Na₂Fe₂O₄+NH₃↑+7NaOH可知，生成3molNa₂Fe₂O₄消耗（10-7）molNaOH，由3Fe+NaNO₂+5NaOH→3Na₂FeO₂+H₂O+NH₃↑可知，生成3molNa₂FeO₂，消耗5molNaOH，共消耗8molNaOH，而3Na₂FeO₂+3Na₂Fe₂O₄+6H₂O→3Fe₃O₄+12NaOH中，生成3molFe₃O₄，生成12molNaOH，即生成3molFe₃O₄，多生產(chǎn)12mol-8mol=4molNaOH，所以若獲得1 mol Fe₃O₄則反應(yīng)過程中NaOH的量將多產(chǎn)出

4

3

 molNaOH，
故答案為：產(chǎn)出；

4

3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，涉及氧化還原反應(yīng)配平、轉(zhuǎn)移電子及反應(yīng)的計(jì)算等，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，（4）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．