Question

【題目】H、C、N、O、Fe、Si、I是中學化學中常見的元素，請根據題意回答與這些元素有關的問題：

(1)根據元素周期律，碳的非金屬性強于硅，請用一個化學反應方程式表示____________________。

(2)若FeSO4和O2的系數比為2∶1，試配平下列方程式：

FeSO4＋K2O2→K2FeO4＋K2O＋K2SO4＋O2↑

(3)各種氮氧化物(NO、NO2)是主要的大氣污染物之一，治理氮氧化物(NOx)廢氣的方法之一是用NaOH溶液進行吸收，其反應原理可表示如下：NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O 2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O現有NO與NO2的混合氣體，將其通入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中，恰好完全吸收，測得溶液中含有NO 0.02 mol。

①所得溶液中NaNO2的物質的量為________ mol；

②混合氣體中v(NO)∶v(NO2)＝________。

(4)向FeI2溶液中不斷通入Cl2，溶液中I－、I2、IO、Fe2＋、Fe3＋等粒子物質的量隨n(Cl2)/n(FeI2)的變化可用下圖簡單表示

①當n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5時，溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝________。

②當n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2時，離子方程式可表示為___________________________。

Answer 1

【答案】(1)CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3

(2)2 6 2 2 2 1

(3)①0.08 ②3∶7

(4)①6.5 ②2Fe2＋＋10I－＋6Cl2===5I2＋2Fe3＋＋12Cl－

【解析】(1)根據非金屬性越強，最高價氧化物的水化物酸性越強，再根據強酸制弱酸原理，能證明碳的非金屬性強于硅的化學方程式為CO2＋Na2SiO3＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓。(2)Fe元素的化合價由＋2價升高到＋6價，O元素的化合價一部分由－1價降低到－2價，一部分由－1價升高到0價，若FeSO4和O2的系數比為2∶1，設FeSO4前的系數為2x，則氧氣前的系數為x，K2O2前的系數為y，根據化合價升降相等得8x＋2x＝2(y－x)，整理得6x＝y，則x＝1，y＝6，所以離子方程式為2FeSO4＋6K2O2===2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑。(3)n(NaNO3)＝n(NO)＝0.02 mol，n(NaOH)＝0.05 L×2 mol/L＝0.1 mol，根據Na元素質量守恒，則n(NaOH)＝n(NaNO3)＋n(NaNO2)，n(NaNO2)＝0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol；設混合氣體中含有x mol NO，y mol NO2，

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

1 1 2 2

x x 2x 2x

2NO2＋2NaOH===NaNO2 ＋ NaNO3＋H2O

2 2 1 1

y－x y－x 0.5(y－x) 0.5(y－x)

則2x＋0.5(y－x)＝0.08、0.5(y－x)＝0.02，解之得x＝0.03，y＝0.07，所以x∶y＝3∶7。

(4)還原性強弱順序為：I－＞Fe2＋＞I2，則在不斷通Cl2的過程中，依次發生以下氧化還原反應：Cl2＋2I－＝2Cl－＋I2、Cl2＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－、5Cl2＋I2＋6H2O＝2IO＋12H＋＋10Cl－，可見，當n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶1時，I－恰好全被氧化；當n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.5時，Fe2＋正好全被氧化；當n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5時，氧化還原反應完畢，①當n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5時，

Cl2＋2I－===2Cl－＋I2、Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－、

2 2 1 1 1

p>5Cl2＋I2＋6H2O===2IO＋12H＋＋10Cl－

1 2 10

則溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝13∶2＝6.5；

②當n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2時，

Cl2＋2I－===2Cl－＋I2、

5 10 10 5

Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

1 2 2 2

則離子方程式可表示為2Fe2＋＋10I－＋6Cl2===5I2＋2Fe3＋＋12Cl－。