Question

將28克鐵粉溶于4L的某稀硝酸中，二者恰好完全反應(yīng)，稱量反應(yīng)后的溶液，比反應(yīng)前增加了16克．
（1）寫出可能的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

；．
（2）生成氣體的體積為多少L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時）？
（3）原硝酸的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）鐵與稀硝酸發(fā)生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O或3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
（2）由質(zhì)量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=

12g

30g/mol

=0.4mol，根據(jù)V=nVm計算NO的體積；
（3）n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，如生成Fe（NO₃）₃，則生成0.5molNO，如生成Fe（NO₃）₂，則生成0.5mol×

2

3

≈0.33mol，則說明生成Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，令Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)Fe元素守恒及電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計算，再根據(jù)N元素守恒可知，n（HNO₃）=3n[Fe（NO₃）₃]+2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），進而計算原硝酸的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：（1）鐵與稀硝酸可能發(fā)生反應(yīng)：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）由質(zhì)量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=

12g

30g/mol

=0.4mol，
故NO的體積=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，
答：生成氣體的體積為8.96L．
（3）n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，如生成Fe（NO₃）₃，則生成0.5molNO，如生成Fe（NO₃）₂，則生成0.5mol×

2

3

≈0.33mol，則說明生成Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，
令Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)Fe元素守恒及電子轉(zhuǎn)移守恒，可得：

x+y=0.5 3x+2y=0.4×3

，解得x=0.2、y=0.3，
根據(jù)N元素守恒可知，n（HNO₃）=3n[Fe（NO₃）₃]+2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=3×0.2mol+2×0.3mol+0.4mol=1.6mol，原硝酸的物質(zhì)的量濃度=

1.6mol

4L

=0.4mol/L，
答：原硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L．

點評：本題考查化學(xué)方程式的計算，側(cè)重于對學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，注意結(jié)合質(zhì)量守恒確定NO的質(zhì)量，可以根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算Fe的氧化產(chǎn)物，難度中等．