Question

將一定質(zhì)量的鐵粉加入裝有100mL某濃度稀硝酸的容器中充分反應(yīng)．
（1）容器中剩有mg鐵粉，收集到NO氣體448mL（標準情況下）．
①所得溶液中溶質(zhì)的化學式為

 

．
②原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

．
（2）向上述固液混合物中逐漸滴加稀硫酸至剛好不再產(chǎn)生遇空氣變成紅棕色的氣體為止，此時容器中的鐵粉ng．
①此時溶液中溶質(zhì)的化學式為

 

．
②m-n的值為

 

（精確到0.1）g．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)的計算,硝酸的化學性質(zhì)

專題：守恒法

分析：（1）①容器中剩有m g的鐵粉，生成硝酸亞鐵；
②硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，根據(jù)n=

V

Vm

計算NO的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算參加反應(yīng)的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），再根據(jù)c=

n

V

計算；
（2）①混合物中逐滴加入稀硫酸，F(xiàn)e先和HNO₃（氫離子由硫酸提供）生成NO，然后是Fe和H₂SO₄反應(yīng)生成H₂，據(jù)此確定溶液中的溶質(zhì)；
②m-n的值為加入硫酸后再溶解的金屬鐵的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)方程式中鐵和硝酸根離子量的關(guān)系計算即可．

解答： 解：（1）①容器中剩有m g的鐵粉，所得溶液中的溶質(zhì)為Fe（NO₃）₂，
故答案為：Fe（NO₃）₂；
②硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，NO的物質(zhì)的量=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，參加反應(yīng)的n（Fe）=

0.02mol×3

2

=0.03mol，由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物質(zhì)的量濃度=

0.08mol

0.1L

=0.8mol/L，
故答案為：0.8mol?L^-1；
（2）①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸溶液中的反應(yīng)順序為：Fe先和HNO₃（氫離子由硫酸提供）生成NO，因為此時鐵還是有剩余，所以硝酸根離子被消耗光，硝酸根反應(yīng)完全后，再是Fe和H₂SO₄反應(yīng)生成H₂，此時溶液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵，
故答案為：FeSO₄；
②Fe先和HNO₃（氫離子由硫酸提供）生成NO，關(guān)系為：3Fe～6NO₃^-，溶液中硝酸根離子的物質(zhì)的量是0.08mol-0.02mol=0.06mol，所以消耗鐵的物質(zhì)的量是

0.06mol×3

2

=0.09mol，質(zhì)量是0.09mol×56g/mol≈5.0g，即m-n的值為5.0，
故答案為：5.0．

點評：本題考查化學方程式的計算、氧化還原反應(yīng)計算，側(cè)重對解題方法技巧與學生分析解決問題能力的考查，注意根據(jù)守恒進行解答，難度較大