Question

钢铁“发蓝”是在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程．其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应．完成下列填空：
（1）其技术过程中有如下的化学方程式：
①

 

Fe+

 

NaNO₂+

 

NaOH→

 

Na₂FeO₂+

 

H₂O+

 

NH₃↑；
②6Na₂FeO₂+NaNO₂+5H₂O→3Na₂Fe₂O₄+NH₃↑+7NaOH；
③Na₂FeO₂+Na₂Fe₂O₄+2H₂O→Fe₃O₄+4NaOH；
试配平方程式①．
（2）在讨论上述三个反应时，甲、乙、丙三位同学各自提出了他们的看法，其中说法正确的是

 

．
甲同学：该生产过程中不会产生污染问题
乙同学：只要是有NaNO₂ 参与的反应，它都是充当氧化剂角色的
丙同学：每一步过程中涉及到的化学反应都可归属于氧化还原反应原理
（3）若整个过程共获得67.2升氨气（标况下）则电子转移

 

mol．
（4）若获得1mol Fe₃O₄，则反应过程中NaOH的量将多

 

（填“消耗”或“产出”）

 

mol．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）Fe元素的化合价由0升高为+2价，N元素的化合价由3价降低为-3价，结合电子、原子守恒分析；
（2）氨气污染环境，①②中N元素的化合价降低，③中没有元素的化合价变化；
（3）利用氨气的物质的量及N元素的化合价变化计算转移电子；
（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，多生产12mol-8mol=4molNaOH．

解答： 解：（1）Fe元素的化合价由0升高为+2价，N元素的化合价由3价降低为-3价，由电子、原子守恒可知反应为3Fe+NaNO₂+5NaOH=3Na₂FeO₂+H₂O+NH₃↑，
故答案为：3；1；5；3；1；1；
（2）氨气污染环境，甲说法错误；①②中N元素的化合价降低，则有NaNO₂ 参与的反应，它都是充当氧化剂角色，乙说法正确；③中没有元素的化合价变化，则不属于氧化还原反应，故答案为：乙同学；       
（3）若整个过程共获得67.2升氨气（标况下）则电子转移为

67.2L

22.4L/mol

×[3-（-3）]=18mol，故答案为：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，多生产12mol-8mol=4molNaOH，所以若获得1 mol Fe₃O₄则反应过程中NaOH的量将多产出

4

3

 molNaOH，
故答案为：产出；

4

3

．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，涉及氧化还原反应配平、转移电子及反应的计算等，侧重分析与计算能力的考查，（4）为解答的难点，题目难度中等．