Question

（本题共17分）铁元素、氮元素有多种可变价态，在氧化还原反应中常以不同价态出现，根据题中信息，完成下列填空：

28.金属与硝酸反应通常还会生成NO和NO₂，当n(NO): n(NO₂)<1时，产生的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收，写出除去这两种气体的方法，以化学方程式表示           、          

29.室温下，0.1mol/L的亚硝酸、次氯酸钠的电离常数HNO₂：K_i =7.1× 10^-4， HClO: K_i =2.98× 10^-8，将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c(H⁺)=将（填“不变”、“增大”、“减小”）       ；K_i值将（填“不变”、“增大”、“减小”）       。写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质，可能相互之间发生的离子互换反应的离子方程式                          。

30. 亚硝酸钠与氯酸钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生红棕色刺激性气味气体，该气体为      ；实验室鉴别氯化钠和亚硝酸钠的方法之一是测定等浓度NaNO₂、NaClO的pH，其鉴别的理由是                     。

31.现有11. 2g铁单质恰好与稀硝酸反应，生成无污染的单质气体，该单质气体为        ，在反应后的溶液中加入铜粉，铜粉可以继续溶解，且无气体生成，铁与稀硝酸的反应产物中一定含有的金属阳离子是      ，若反应后的溶液最多可溶解铜粉6.4g，写出上述过程中铁与稀硝酸反应的化学方程式                                                。

Answer

（30题第二问2分，31题第三问2分，其余每空1分）28. 2NaOH+ NO2+ NO → 2NaNO2 +H2O

2NaOH+NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O 29.减小 不变 HNO2+ClO2-→NO2- + HClO

30. NO2 亚硝酸是弱酸，亚硝酸钠水解显碱性，氯化钠不水解，为中性，所以它们同浓度的盐溶液的pH不同 31．N2，Fe3+ 10Fe+36HNO3 →10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O

【解析】

试题分析：28.当n(NO): n(NO2)<1时，产生的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收，这说明NO2能与氢氧化钠溶液反应，则根据氮元素的化合价可知生成物是硝酸钠、亚硝酸钠和水。如果是NO和NO2同时通入水中则生成亚硝酸钠和水，反应的化学方程式分别是2NaOH+ NO2+ NO → 2NaNO2 +H2O、2NaOH+NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O。

29. 稀释亚硝酸促进电离，当氢离子浓度减小。电离平衡常数只与温度有关系，则Ki值将不变；电离平衡常数越大，酸性越强，则酸性强弱是亚硝酸强于次氯酸。根据较强酸制备较弱酸可知HNO2能与次氯酸钠反应生成次氯酸，反应的离子方程式为HNO2+ClO2-→NO2- + HClO。

30.亚硝酸钠遇到白醋会产生红棕色刺激性气味气体，该气体为NO2。由于亚硝酸是弱酸，亚硝酸钠水解显碱性，氯化钠不水解，为中性，所以它们同浓度的盐溶液的pH不同，因此实验室鉴别氯化钠和亚硝酸钠的方法之一是测定等浓度NaNO2、NaClO的pH。

31. 现有11. 2g铁单质恰好与稀硝酸反应，生成无污染的单质气体，则该单质气体为氮气。在反应后的溶液中加入铜粉，铜粉可以继续溶解，且无气体生成，这说明溶液中含有铁离子，而没有硝酸，所以铁与稀硝酸的反应产物中一定含有的金属阳离子是Fe3+ 。若反应后的溶液最多可溶解铜粉6.4g，即0.1mol铜，根据方程式2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋可知溶液中铁离子的物质的量是0.2mol。铁的物质的量是11.2g÷56g/mol＝0.2mol，即全部转化为铁离子，所以上述过程中铁与稀硝酸反应的化学方程式为10Fe+36HNO3 →10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O。

考点：考查电离平衡常数应用、盐类水解以及氧化还原反应的应用等