Question

将5.60 g纯铁粉加入适量稀硫酸中，固体完全溶解。加热条件下向反应液中先加入1.7 g NaNO₃固体(已知NO₃^-在酸性条件下具有强氧化性)，再通入448 mL Cl₂(标准状况下，假设Cl₂不逸出)，产物中铁元素全部以Fe^3＋存在。(要求简要写出计算过程)

(1)被氯气氧化的Fe^2＋物质的量为________。

(2)NaNO₃对应的还原产物中氮元素的化合价是________。

Answer

加热条件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，则Cl2全部参与反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.0200mol＝0.0400mol NaNO3也是氧化剂，产物中铁元素全部以Fe3＋存在，说明剩余的0.0600 mol Fe2＋被NaNO3氧化，设NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价是+x，1.7 g NaNO3固体物资的量为，根据Fe2＋～Fe3＋～e－，NO～Nx＋～(5－x)e－可知，得失电子守恒：0.02×(5－x)＝0.06，解得x＝2

【解析】

（1）加热条件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，则Cl2全部参与反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，则n(Fe2＋)＝2n(Cl2)；

（2）NaNO3也是氧化剂，产物中铁元素全部以Fe3＋存在，说明剩余的Fe2＋被NaNO3氧化，设NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价是+x，计算1.7 g NaNO3固体物资的量，再根据得失电子守恒计算NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价。

（1）加热条件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，则Cl2全部参与反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.0200mol＝0.0400mol(三位有效数字)；

故答案为：加热条件下，通入448 mL Cl2，Cl2不逸出，则Cl2全部参与反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×0.0200mol＝0.0400mol；

（2）NaNO3也是氧化剂，产物中铁元素全部以Fe3＋存在，说明剩余的0.0600 mol Fe2＋被NaNO3氧化，设NaNO3对应的还原产物中氮元素的化合价是+x，1.7 g NaNO3固体物资的量为，根据Fe2＋～Fe3＋～e－，NO～Nx＋～(5－x)e－可知，得失电子守恒：0.02×(5－x)＝0.06，解得x＝2。