Question

向50mL稀H₂SO₄與稀HNO₃的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設(shè)加入鐵粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）之間的關(guān)系如圖所示，且每一段只對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)．
（1）寫(xiě)出O-A段反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）原混合液中HNO₃的物質(zhì)的量濃度為

 

．
（3）參加反應(yīng)的鐵粉總質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞H⁺，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，B以后發(fā)生：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，反應(yīng)中NO₃^-完全被還原生成NO，根據(jù)氮元素守恒計(jì)算n（HNO₃），進(jìn)而計(jì)算c（HNO₃），計(jì)算NO、H₂的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（Fe），再根據(jù)m=nM計(jì)算參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量．

解答： 解：氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞H⁺，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，B以后發(fā)生：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
（1）由上述分析可知，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（2）反應(yīng)中NO₃^-完全被還原生成NO，根據(jù)氮元素守恒，n（HNO₃）=n（NO）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，所以c（HNO₃）=

0.05mol

0.05L

=1mol/L，
故答案為：1mol/L；
（3）n（NO）=0.05mol，H₂的物質(zhì)的量=

1.68L-1.12L

22.4L/mol

=0.025mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，n（Fe）=

0.05mol×3+0.025mol×2

2

=0.1mol，參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量=0.1mol×56g/mol=5.6g，
故答案為：5.6g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，根據(jù)離子的氧化性強(qiáng)弱判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，難度中等，注意利用守恒法解答．