Question

向500mL某稀硝酸溶液中加入5.6g铁粉，充分反应后，铁粉全部溶解并放出NO气体，溶液质量增加3.4g，
（1）则所得溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的物质的量浓度之比为

4：1

，
（2）原稀硝酸溶液的浓度为

0.59mol/L

．

Answer 1

分析：（1）由信息可知铁与硝酸反应生成Fe²⁺和Fe³⁺，反应掉铁的质量与生成NO的质量之差为3.4g，利用质量关系和电子守恒来计算；
（2）由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO），结合c=

n

V

计算．

解答：解：（1）解：n（Fe）=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，生成NO的质量为5.6g-3.4g=2.2g，n（NO）=

2.2g

30g/mol

=0.073mol，
设Fe²⁺和Fe³⁺物质的量分别为x、y，则

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⁺物质的量之比为0.08mol：0.02mol=4：1，
故答案为：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，故答案为：0.59mol/L．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，明确铁与硝酸反应及NO的质量、原子守恒、电子守恒是解答本题的关键，题目难度中等，注意守恒法的应用．