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将8.4g的铁粉加入100mL 15mol/L浓硝酸中,加热,充分反应后放出标况下气体A 6.72L(NO2和NO),得到溶液B,产生的NO2和NO的体积比为
 
,使A全部被水吸收,需要的氧气在标况下的体积为
 
(假设没有损失)向溶液B中加入1.6mol/L的NaOH溶液至Fe3+沉淀完全,则加入NaOH体积为
 
考点:硝酸的化学性质,化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:n(Fe)=
8.4g
56g/mol
=0.15mol,n(HNO3)=15mol/L×0.1L=1.5mol,Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO33+3NO2↑+3H2O
Fe+4HNO3(浓)=Fe(NO32+2NO2↑+2H2O
3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O
Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O
根据方程式知,无论生成铁离子还是亚铁离子,Fe和硝酸之间的物质的量之比都小于1:1,实际上Fe和硝酸的物质的量之比为1:10,则硝酸有剩余,则Fe被氧化生成铁离子,
氮氧化物的物质的量=
6.72L
22.4L/mol
=0.3mol,反应后溶液中的溶质为Fe(NO33
根据转移电子守恒计算二氧化氮和NO体积之比,根据转移电子相等计算需要氧气体积,根据Fe原子守恒、方程式计算需要氢氧化钠体积.
解答: 解:n(Fe)=
8.4g
56g/mol
=0.15mol,n(HNO3)=15mol/L×0.1L=1.5mol,Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO33+3NO2↑+3H2O
Fe+4HNO3(浓)=Fe(NO32+2NO2↑+2H2O
3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O
Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O
根据方程式知,无论生成铁离子还是亚铁离子,Fe和硝酸之间的物质的量之比都小于1:1,实际上Fe和硝酸的物质的量之比为1:10,则硝酸有剩余,则Fe被氧化生成铁离子,
氮氧化物的物质的量=
6.72L
22.4L/mol
=0.3mol,反应后溶液中的溶质为Fe(NO33
设生成NO的物质的量为xmol,根据转移电子守恒得0.15mol×3=3xmol+(0.3-x)mol×1,x=0.075,二氧化氮的物质的量为0.225mol,
相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以二氧化氮和NO的物质的量之比=0.225mol:0.075mol=3:1;
二氧化氮、一氧化氮和氧气与水反应完全转化为硝酸,氧气得到电子与二氧化氮、NO失电子的物质的量相等,也等于Fe失去电子数,根据转移电子相等知,氧气体积=
0.15mol×3
4
×22.4L/mol
=2.52L;
铁离子和氢氧化钠反应离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,
设加入氢氧化钠溶液体积为yL,
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,
1mol 3mol
0.15mol1.6ymol
1mol:3mol=0.15mol:1.6ymol
y=
3×0.15
1×1.6
=0.281,则氢氧化钠体积为281mL,
故答案为:3:1;2.52L;281mL.
点评:本题以硝酸为载体考查化学方程式的计算,正确推断溶液中的溶质是解本题关键,再结合原子守恒、转移电子守恒进行有关计算,题目难度中等.
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,还原剂是
 

(3)MnO2+4HCl(浓
  △  
.
 
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,还原剂是
 

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