题目内容
【题目】I．三氟化氮（NF3）是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO3，请根据要求回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式___；反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为____。
（2）若反应中生成0.2molHNO3，则转移的电子数为___个。
II．二氧化硒（SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空：
（1）Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO3反应的化学方程式____。
（2）已知：Se +2H2SO4（浓)＝2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O＝Se +2SO42-+4H+
SeO2、H2SO4（浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_____。
III．高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水，是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染。工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。结合所学知识回答相关问题：
（1）K2FeO4中铁元素的化合价是___价。
（2）制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4+6Na2O2＝2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑（已知Na2O2中氧元素化合价为-1价）。该反应中还原剂是____（填化学式），若有1molO2生成，转移电子的物质的量为____mol。
（3）某反应体系中有六种数粒：Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O，写出在碱性条件下，制高铁酸钾的离子反应方程式_____。
【答案】3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF 1：2 0.4NA Se+2HNO3（浓）=H2O+SeO2+NO+NO2 浓H2SO4>SeO2>SO2 +6 FeSO4、Na2O2 10mol 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
I．（1）根据信息可知，NF3与水反应生成HF、NO和HNO3，据此写出反应的化学方程式；该反应中只有氮元素的价态发生变化，根据氧化还原反应规律进行分析；
（2）3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF反应中NF3中F的化合价为-1价，N元素的化合价由+3价升高到+5价，该反应中转移电子为2e-，根据HNO3--2e-关系进行计算；
II．（1）Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：1，据此写出Se和浓HNO3反应的化学方程式；
（2）根据氧化还原反应中：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性进行分析；
III．（1）根据化合物中各元素化合价的代数和为零的规律分析K2FeO4中铁元素的化合价；
（2）据氧化还原反应规律，结合 2FeSO4+ 6 Na2O2= 2Na2FeO4+ 2Na2O + 2Na2SO4+ O2↑（已知Na2O2中氧元素化合价为－1价）反应进行分析；
(3)根据氧化还原反应规律，结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行分析；
I．（1）根据信息可知，NF3与水反应生成HF、NO和HNO3，该反应的化学方程式为：3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF；NF3中F的化合价为-1价，N元素的化合价为+3价，降低到+2价，升高到+5价，所以3molNF3参加反应，2mol NF3发生还原反应，做氧化剂；1mol NF3发生氧化反应，做还原剂；被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1:2；
故答案是：3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF；1：2；
（2）3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF反应中NF3中F的化合价为-1价，N元素的化合价由+3价升高到+5价，该反应中转移电子为2e-，根据HNO3--2e-可知，若反应中生成0.2molHNO3，则转移的电子的量为0.4mol，个数为0.4NA；
故答案是：0.4NA；
II．（1）Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：1，Se和浓HNO3反应的化学方程式Se+2HNO3（浓）=H2O+SeO2+NO+NO2；
故答案是：Se+2HNO3（浓）=H2O+SeO2+NO+NO2；
（2）由Se +2H2SO4（浓)＝2SO2↑+SeO2+2H2O反应可知氧化性：H2SO4（浓)> SeO2；由2SO2+SeO2+2H2O＝Se +2SO42-+4H+反应可知氧化性：SeO2>SO2，所以氧化性由强到弱的顺序是浓H2SO4>SeO2>SO2；
故答案是：浓H2SO4>SeO2>SO2；
III．（1）根据化合物中各元素化合价的代数和为零的规律可知，K2FeO4中K为+1价、O为－2价，则铁元素的化合价是+6价；
故答案是：+6；
（2）据制备高铁酸钠的主要反应2FeSO4+ 6 Na2O2= 2Na2FeO4+ 2Na2O + 2Na2SO4+ O2↑（已知Na2O2中氧元素化合价为－1价）；2FeSO4中，+2价铁共失8e-变成2Na2FeO4；6 Na2O2中，有2个－1价O失2e-生成O2；另10个－1
故答案是：FeSO4、Na2O2 ；10mol；
(3)制备高铁酸钾，则Fe(OH)3是反应物，FeO42-是生成物，铁元素化合价从+3升至+6价；故ClO－是反应物，Cl－是生成物，氯元素从+1价降至－1价；据化合价升降数相等，可得2Fe(OH)3+ 3ClO-— 2FeO42-+ 3Cl-；碱性溶液中，可用OH－、H2O配平，据电荷守恒OH－是反应物，据元素种类不变H2O是生成物，观察配平得离子方程式为: 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
故答案是：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
