Question

向500mL某稀硝酸溶液中加入5.6g鐵粉，充分反應(yīng)后，鐵粉全部溶解并放出NO氣體，溶液質(zhì)量增加3.4g，
（1）則所得溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度之比為

4：1

，
（2）原稀硝酸溶液的濃度為

0.59mol/L

．

Answer 1

分析：（1）由信息可知鐵與硝酸反應(yīng)生成Fe²⁺和Fe³⁺，反應(yīng)掉鐵的質(zhì)量與生成NO的質(zhì)量之差為3.4g，利用質(zhì)量關(guān)系和電子守恒來(lái)計(jì)算；
（2）由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO），結(jié)合c=

n

V

計(jì)算．

解答：解：（1）解：n（Fe）=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，生成NO的質(zhì)量為5.6g-3.4g=2.2g，n（NO）=

2.2g

30g/mol

=0.073mol，
設(shè)Fe²⁺和Fe³⁺物質(zhì)的量分別為x、y，則

x+y=0.1 2x+3y=0.073×(5-2)

，
解得x=0.08mol，y=0.02mol，
所以所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺物質(zhì)的量之比為0.08mol：0.02mol=4：1，
故答案為：4：1；            
（2）由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO）=0.08mol×2+0.02mol×3+0.073mol=0.293mol，
c=

n

V

=

0.293mol

0.5L

=0.59mol/L，故答案為：0.59mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，明確鐵與硝酸反應(yīng)及NO的質(zhì)量、原子守恒、電子守恒是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意守恒法的應(yīng)用．