题目内容
15.HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+.AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物.试回答下列问题:(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+.若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒.下列叙述不正确的是D (填序号).
A.亚硝酸盐被还原 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ D.亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-.
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4.若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,
要求产物纯净,可选用的最佳试剂是c (填序号).
a.Cl2 b.Fe c.H2O2 d.HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应为:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
①该反应中的氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2、FeSO4.
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降.
分析 (1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+;
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl;
(3)双氧水的还原产物是水,不引入杂质;
(4)该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,
①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂;
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价,具有强氧化性,且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体.
解答 解:(1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被氧化,则维生素具有还原性,而亚硝酸盐,会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中亚硝酸盐为氧化剂,所以维生素C是还原剂,
故答案为:D;
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,反应的离子方程式为:NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-,
故答案为:NO2-+Cl2+H2O=NO3-+2H++2Cl-;
(3)由于Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质,所以正确是双氧水,
故答案为:c;
(4)该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,
①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以Na2O2是氧化剂、Na2O2、FeSO4是还原剂,
故答案为:Na2O2;Na2O2、FeSO4;
②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价,具有强氧化性,且还原产物铁离子能水解氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质,
故答案为:高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降.
点评 本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的反应及反应中元素的化合价变化等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意氧化还原反应与生活的关系,题目难度不大.
(1)该同学在实验前,依据Fe2+的还原性,填写了表格.
| 实验操作 | 预期现象 | 反应的离子方程式 |
| 向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡 | 试管中产生红综色气体,溶液颜色逐渐变黄 | Fe2++NO3-+2H+═Fe3++NO2↑+H2O |
(2)向原新制FeSO4溶液和反应溶液后溶液中均加入KSCN溶液,前者不变红色,后者变红.该现象的结论是Fe2+被硝酸氧化为Fe3+.
(3)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe3+或Fe2+发生反应而得到的.为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究.
ⅰ.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液并无明显变化.
ⅱ.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应.ⅲ为与ⅰ中实验进行对照,更换丙丁后,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤ⅰ中相同.
①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O;
②装置乙的作用是使NO2转化为NO;
③步骤ⅱ目的是排出乙右侧装置中残留的NO2;
④该实验可得出的结论是溶液的深棕色是由Fe2+与NO或NO2作用得到.
(4)该同学重新进行(1)中实验,观察到了预期现象,其实验操作是向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液,振荡.
| A. | 点燃酒精灯 | B. | 蒸发浓缩 | ||
| C. | 蒸馏 | D. | 过滤 |
| A. | 生石灰主要成分是碱性化合物 | B. | 该过程只发生了物理变化 | ||
| C. | 生石灰主要成分是酸性化合物 | D. | 该过程同时实现了水软化 |
| A. | 硝酸浓度越大消耗的硝酸越少,产生的有毒气体也越少 | |
| B. | 反应中转移的电子总数稀硝酸少 | |
| C. | 试管内壁上的铜用浓硝酸除好,因反应速率快 | |
| D. | 两者用排水法收集的气体的体积相同 |
| a | b | 预期实验 现象 | 结论 | |
| A | 铜丝 | 浓硝酸 | 试管c中有大量红棕色气体 | 硝酸有强氧化性 |
| B | 木条 | 18.4mol/L 硫酸 | 木条变黑 | 浓硫酸有酸性及 氧化性 |
| C | 生铁 | NaCl溶液 | 导管处发生倒吸 | 生铁发生吸氧腐蚀 |
| D | 铁丝 | 含少量HCl的H2O2溶液 | 试管c中有大量无色气体 | 该反应中铁作催化剂 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |