Question

【题目】为了测定铁铜合金的组成，将15.2 g铁铜合金加入200 mL某浓度的稀硝酸中，待合金完全溶解，共生成NO气体4.48 L(标准状况下)，并测得溶液中H＋的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，若反应前后溶液的体积变化忽略不计

（1）n(Fe)=_________n(Cu)=_________

（2）硝酸的物质的量浓度为______________

Answer 1

【答案】n(Fe)=0.1 mol n(Cu)=0.15 mol c(HNO3)=4.5 mol/L

【解析】

通常列方程组解答混合物的计算问题，假设混合物中各组分的物质的量有利于找出等量关系。质量守恒、电荷守恒、氧化还原反应中得失电子守恒，都是列方程的重要依据。

(1)铁铜合金完全溶于稀硝酸后有H＋剩余（即HNO3过量），则Fe、Cu分别被氧化为Fe3+、Cu2+。设合金中铁、铜的物质的量分别为x、y，则有①：56g/mol×x+64g/mol×y＝15.2g。据得失电子守恒得②：3x+2y＝。解①②得x＝0.1 mol，y＝0.15 mol。

(2)参加反应的HNO3中，作氧化剂（HNO3——NO）的为＝0.2mol，作酸（Fe——3HNO3，Cu——2HNO3）的为3x+2y＝0.6mol。反应后剩余的HNO3为0.5mol/L×0.2L＝0.1mol。原硝酸的物质的量浓度为(0.2mol+0.6mol+0.1mol)/0.2L＝4.5 mol/L。