Question

2.8克Fe全部溶于一定濃度、100mL的HNO₃溶液中，得到標(biāo)況下的氣體1.12L，反應(yīng)后的溶液中H⁺濃度是0.1mol/L，若反應(yīng)前后溶液的體積不變．則（直接填寫結(jié)果）
（1）氣體的成分是

 

（2）原硝酸溶液物質(zhì)的量濃度是

 

（3）反應(yīng)后還能溶解Fe的最大質(zhì)量是

 

．

Answer 1

考點：硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：鐵與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，有題意反應(yīng)后的溶液中H⁺濃度是0.1mol/L，則硝酸剩余，F(xiàn)e失去電子變?yōu)镕e³⁺，依據(jù)鐵失去電子數(shù)等于硝酸得到電子數(shù)判斷硝酸被還原的產(chǎn)物；依據(jù)氮原子個數(shù)守恒計算硝酸的物質(zhì)的量濃度；依據(jù)3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，計算硝酸最多溶解的鐵的質(zhì)量，減去2.8g即為反應(yīng)后還能溶解的鐵的最大質(zhì)量．

解答： 解：2.8克Fe全部溶于一定濃度、100mL的HNO₃溶液中，得到標(biāo)況下的氣體1.12L，反應(yīng)后的溶液中H⁺濃度是0.1mol/L，可知反應(yīng)后硝酸有剩余，所以鐵全部變?yōu)槿齼r鐵離子，
（1）n（Fe）=

2.8g

56g/mol

=0.05mol，n（氣體）=

1.12L

22.4/mol

=0.05mol，則由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律可知，氣體中N元素的化合價為+2價，則氣體為NO，
故答案為：NO；
（2）根據(jù)氮原子守恒得原溶液中n（HNO₃）=n（NO）+3n[Fe（NO₃）₃]+n（HNO₃） _（剩余）=0.05mol+3×0.05mol+0.1mol/L×0.1L=0.21mol，
則原來硝酸的濃度=

0.21mol

0.1L

=2.1mol/L，故答案為：2.1mol/L；
（3）原硝酸為0.02mol+0.05mol+0.15mol=0.21mol，由3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，最多消耗Fe為0.21mol×

3

8

×56g/mol=4.41g，則還能溶解4.41g-2.8=1.61g，故答案為：1.61g．

點評：本題考查了硝酸的性質(zhì)和相關(guān)計算，題目難度中等，解答有關(guān)硝酸的計算題把握電子守恒、原子個數(shù)守恒是解題關(guān)鍵．