Question

13．為了防止槍支生銹，常將槍支的鋼鐵零件放在NaNO₂和NaOH的混合液中進行化學處理，使鋼鐵零件表面生成Fe₃O₄的致密的保護層--“發藍”．其過程可用下列化學方程式表示：
①3Fe+NaNO₂+5NaOH═3Na₂FeO₂+H₂O+NH₃↑
②6Na₂FeO₂+1NaNO₂+5H₂O═3Na₂Fe₂O₄+1NH₃↑+7NaOH
③Na₂FeO₂+Na₂Fe₂O₄+2H₂O═Fe₃O₄+4NaOH
（1）配平化學方程式②并標出電子轉移與數目．
（2）上述反應①中還原劑為Fe，被還原的是+3價的N．若有1mol Na₂FeO₂生成，則反應中有2 mol電子轉移．
（3）關于形成“發藍”的過程，下列說法正確的是BD．
A．該生產過程不會產生污染          B．反應③生成的四氧化三鐵具有抗腐蝕作用
C．反應①②③均是氧化還原反應      D．反應①②中的氧化劑均為NaNO₂
（4）在Fe+4HNO₃═Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O的反應中，HNO₃表現了酸性和氧化性，則1mol Fe參加反應時，被還原的HNO₃為1mol．

Answer 1

分析 （1）分析方程式中各元素化合價變化，根據電子守恒和原子守恒知識來配平方程式；
（2）化合價升高元素所在的反應物是還原劑，元素被氧化，化合價降低元素所在的反應物是氧化劑，元素被還原，根據方程式確定電子轉移的情況；
（3）A．該生產過程生成的氨氣會污染空氣；
B．根據四氧化三鐵的性質來回答；
C．依據反應中是否有化合價是否有變化；
D．化合價降低元素所在的反應物是氧化劑；
（4）依據硝酸在反應中氮元素化合價變化判斷硝酸的性質及被還原的硝酸的物質的量．

解答 解：（1）化學反應②中，Fe元素的化合價升高了1價，N元素的化合價降低了6價，依據得失電子守恒，所以Na₂FeO₂的系數是6，NaNO₂的系數是1，根據原子守恒，Na₂Fe₂O₄的系數是3，水前面系數是5，氨氣的前面系數為1，
故答案為：6；1；5；3；1；7；
（2）反應①中Fe中鐵元素化合價升高，Fe是還原劑，Fe元素從0價升高到+2價失去2個電子，則有1molNa₂FeO₂生成，有2mol電子轉移，反應物NaNO₂中的+3價的氮化合價降低，被還原；
故答案為：Fe；+3價的N；2；
（3）該生產過程生成的氨氣是有毒氣體，會污染空氣，故A錯誤；
B．四氧化三鐵性質穩定，具有抗腐蝕作用，故B正確；
C．反應①②均是有元素化合價變化的反應，是氧化還原反應，反應③中沒有化合價的變化不是氧化還原反應，故C錯誤；
D．反應①②中化合價降低的N元素所在的反應物NaNO₂是氧化劑，故D正確．
故選BD；
（4）在Fe+4HNO₃═Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O的反應中，1mol硝酸中的氮元素化合價降低，表現氧化性，3mol硝酸中的氮元素化合價不變，表現酸性，所以硝酸既表現氧化性也表現酸性，依據方程式可知：1mol Fe參加反應時，1mol硝酸根被還原；
故答案為：酸；氧化；1．

點評 本題考查了氧化還原知識，熟悉氧化還原反應相關概念及規律是解題關鍵，題目難度不大．