Question

鐵與HNO₃作用時，還原產(chǎn)物除與HNO₃濃度有關(guān)外，還與溫度有關(guān)。已知在與冷稀HNO₃反應時，主要還原產(chǎn)物為NO氣體；在與熱的稀HNO₃作用時，主要還原產(chǎn)物為N₂O氣體；當HNO₃更稀時，其重要還原產(chǎn)物是�，F(xiàn)有鐵與稀HNO₃作用，請分析下圖，完成有關(guān)問題。

假設(shè)曲線的各段內(nèi)只有一種還原產(chǎn)物。

(1)0點到a點的還原產(chǎn)物是_________。

(2)a點到b點的還原產(chǎn)物是_________，其原因是__________________________________。

(3)試完成b點到c點的反應方程式：

Fe+HNO₃——Fe(NO₃)₃++H₂O

(4)反應過程中，到達__________點時HNO₃已完全反應。

(5)已知達到d點時，反應結(jié)束，此時溶液中的主要陽離子是__________。

(6)c點和d點參加反應的鐵的物質(zhì)的量之比是__________。

Answer 1

解析：根據(jù)圖形，應先對氣體體積曲線和溶液中[H⁺]變化曲線作出正確判斷。溶液中的[H⁺]逐漸減小，至c點為0，說明HNO₃逐漸參與反應，到c點時恰好反應完全，即0點到c點是鐵與HNO₃的反應，c點到d點是生成的Fe(NO₃)₃與鐵的反應，到d點時，溶液中生成的Fe(NO₃)₃完全反應，全部轉(zhuǎn)化為Fe(NO₃)₂；搞清了[H⁺]濃度的變化曲線，也就不難理解氣體曲線了，只要抓住題目中的已知和鐵用量、轉(zhuǎn)移電子數(shù)、產(chǎn)生NO或N₂O體積的多少的關(guān)系及曲線斜率，就不難斷定其主要還原產(chǎn)物了。oa：NO，ab：N₂O；bc：NH₄NO₃；cd；Fe(NO₃)₂。計算c、d點參加反應的鐵的物質(zhì)的量之比時，要明確是0到c鐵與HNO₃反應生成的Fe(NO₃)₃，由2Fe(NO₃)₃+Fe3Fe(NO₃)₂可知：生成的Fe(NO₃)₃的物質(zhì)的量是cd段“Fe”物質(zhì)的量的2倍，所以oc段參加反應的鐵量是cd段的2倍，這也是本題的巧點。

答案：(1)NO  (2)N₂O  反應放熱，使溶液溫度升高  (3)8  30  8  3NH₄NO₃  9  (4)c  (5)Fe²⁺(6)2∶3