Question

3．取一定量的鐵粉與2mol•L^-1稀硝酸400mL反應，反應后硝酸和鐵均無剩余（鐵只顯+2價），且硝酸的還原產物只有NO．（不考慮溶液體積的變化）
①若將鐵粉慢慢加入到稀硝酸中，并攪拌，反應過程中溶液里Fe³⁺、H⁺、
NO₃ˉ 三種離子中的某離子的物質的量的變化曲線如圖所示，則該曲線表示的是NO₃^-物質的量變化．
②若圖中，當反應消耗0.2mol鐵時，所需時間為2分鐘，則H⁺離子的反應速率為1.0mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 ①最初NO₃^-為0.8mol，故圖中曲線表示NO₃^-物質的量的變化；
②由圖可知，當反應消耗0.2mol鐵時，發(fā)生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，據(jù)v（H⁺）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$分析計算．

解答 解：①圖象分析可知縱軸0.8到0.6后不再變化，氫離子全部變化為水，所以最初NO₃^-物質的量=2mol•L^-1×0.400L=0.8mol，故圖中曲線表示NO₃^-物質的量的變化，
故答案為：NO₃^-；
②當反應消耗0.2mol鐵時，發(fā)生反應：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，0.2mol到0.3mol是發(fā)生反應：Fe+2Fe（NO₃）₃=3Fe（NO₃）₂，消耗硝酸物質的量為0.8mol，消耗氫離子為0.8mol，v（H⁺）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.8mol}{0.4L}}{2min}$=1.0 mol•L^-1•min^-1，
故答案為：1.0．

點評 本題考查了氧化還原反應中電子守恒的應用、圖象的分析判斷和反應的定量計算，題目難度不大．