Question

【题目】H、C、N、O、Fe、Si、I是中学化学中常见的元素，请根据题意回答与这些元素有关的问题：

(1)根据元素周期律，碳的非金属性强于硅，请用一个化学反应方程式表示____________________。

(2)若FeSO4和O2的系数比为2∶1，试配平下列方程式：

FeSO4＋K2O2→K2FeO4＋K2O＋K2SO4＋O2↑

(3)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一，治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，其反应原理可表示如下：NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O 2NO2＋2NaOH＝NaNO2＋NaNO3＋H2O现有NO与NO2的混合气体，将其通入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中，恰好完全吸收，测得溶液中含有NO 0.02 mol。

①所得溶液中NaNO2的物质的量为________ mol；

②混合气体中v(NO)∶v(NO2)＝________。

(4)向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I－、I2、IO、Fe2＋、Fe3＋等粒子物质的量随n(Cl2)/n(FeI2)的变化可用下图简单表示

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

②当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2时，离子方程式可表示为___________________________。

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)根据非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，再根据强酸制弱酸原理，能证明碳的非金属性强于硅的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓。(2)Fe元素的化合价由＋2价升高到＋6价，O元素的化合价一部分由－1价降低到－2价，一部分由－1价升高到0价，若FeSO4和O2的系数比为2∶1，设FeSO4前的系数为2x，则氧气前的系数为x，K2O2前的系数为y，根据化合价升降相等得8x＋2x＝2(y－x)，整理得6x＝y，则x＝1，y＝6，所以离子方程式为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，根据Na元素质量守恒，则n(NaOH)＝n(NaNO3)＋n(NaNO2)，n(NaNO2)＝0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol；设混合气体中含有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)

则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)还原性强弱顺序为：I－＞Fe2＋＞I2，则在不断通Cl2的过程中，依次发生以下氧化还原反应：Cl2＋2I－＝2Cl－＋I2、Cl2＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋2Cl－、5Cl2＋I2＋6H2O＝2IO＋12H＋＋10Cl－，可见，当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶1时，I－恰好全被氧化；当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.5时，Fe2＋正好全被氧化；当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，氧化还原反应完毕，①当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，

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

2 2 1 1 1

p>5Cl2＋I2＋6H2O===2IO＋12H＋＋10Cl－

1 2 10

则溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝13∶2＝6.5；

②当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2时，

Cl2＋2I－===2Cl－＋I2、

5 10 10 5

Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

1 2 2 2

则离子方程式可表示为2Fe2＋＋10I－＋6Cl2===5I2＋2Fe3＋＋12Cl－。