Question

3．已知，過量鐵粉與稀硝酸反應(yīng)的方程式為：3Fe+8HNO₃（稀）═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，計(jì)算：若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)生成2.24L NO氣體時(shí)，
①參加反應(yīng)的鐵質(zhì)量為多少？
②轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量為多少？
③被還原的氧化劑有多少物質(zhì)的量？

Answer 1

分析 生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積為2.24L，物質(zhì)的量為n=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據(jù)方程式可知，生成2molNO消耗3molFe，并消耗8mol硝酸，但在被消耗的8mol硝酸中，被還原的硝酸為2mol，根據(jù)反應(yīng)后N的化合價(jià)為+2價(jià)來分析轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量．

解答 解：①設(shè)參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)方程式可知，
3Fe+8HNO₃（�。┄T3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3                                                    2
xmol                                             0.1mol
解得x=0.15mol，則質(zhì)量m=nM=0.15mol×56g/mol=8.4g．
答：消耗Fe的質(zhì)量為8.4g；
②由于反應(yīng)前氮元素為+5價(jià)，而反應(yīng)后N的化合價(jià)為+2價(jià)，故當(dāng)生成0.1molNO時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.1mol×（5-2）=0.3mol，
答：轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量為0.3mol；
③根據(jù)方程式可知，生成2molNO消耗3molFe，并消耗8mol硝酸，但在被消耗的8mol硝酸中，被還原的硝酸為2mol，被還原的硝酸的物質(zhì)的量等于生成的NO的物質(zhì)的量，即被還原的硝酸為0.1mol；
答：被還原的氧化劑物質(zhì)的量為0.1mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)方程式的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)計(jì)算，明確元素的化合價(jià)和氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念是解本題的關(guān)鍵，該題解答氧化劑被還原時(shí)須注意硝酸中的氮部分被還原，題目難度不大．