Question

【題目】將5.60 g純鐵粉加入適量稀硫酸中，固體完全溶解。加熱條件下向反應液中先加入1.7 g NaNO3固體(已知NO3-在酸性條件下具有強氧化性)，再通入448 mL Cl2(標準狀況下，假設Cl2不逸出)，產物中鐵元素全部以Fe3＋存在。(要求簡要寫出計算過程)

(1)被氯氣氧化的Fe2＋物質的量為________。

(2)NaNO3對應的還原產物中氮元素的化合價是________。

Answer 1

【答案】加熱條件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，則Cl2全部參與反應2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.0200mol＝0.0400mol NaNO3也是氧化劑，產物中鐵元素全部以Fe3＋存在，說明剩余的0.0600 mol Fe2＋被NaNO3氧化，設NaNO3對應的還原產物中氮元素的化合價是+x，1.7 g NaNO3固體物資的量為，根據Fe2＋～Fe3＋～e－，NO～Nx＋～(5－x)e－可知，得失電子守恒：0.02×(5－x)＝0.06，解得x＝2

【解析】

（1）加熱條件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，則Cl2全部參與反應2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，則n(Fe2＋)＝2n(Cl2)；

（2）NaNO3也是氧化劑，產物中鐵元素全部以Fe3＋存在，說明剩余的Fe2＋被NaNO3氧化，設NaNO3對應的還原產物中氮元素的化合價是+x，計算1.7 g NaNO3固體物資的量，再根據得失電子守恒計算NaNO3對應的還原產物中氮元素的化合價。

（1）加熱條件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，則Cl2全部參與反應2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.0200mol＝0.0400mol(三位有效數字)；

故答案為：加熱條件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，則Cl2全部參與反應2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.0200mol＝0.0400mol；

（2）NaNO3也是氧化劑，產物中鐵元素全部以Fe3＋存在，說明剩余的0.0600 mol Fe2＋被NaNO3氧化，設NaNO3對應的還原產物中氮元素的化合價是+x，1.7 g NaNO3固體物資的量為，根據Fe2＋～Fe3＋～e－，NO～Nx＋～(5－x)e－可知，得失電子守恒：0.02×(5－x)＝0.06，解得x＝2。