Question

9．Fe₃P与稀HNO₃反应生成Fe（NO₃）₃、NO、H₃PO₄和H₂O．
（1）写出反应的化学方程式：3Fe₃P+41HNO₃（稀）=9Fe（N0₃）₃+14NO↑+3H₃PO₄+16H₂O；
（2）上述反应中，当生成1.8mol Fe³⁺时，放出NO的体积（标准状况下）是62.72L，消耗的HNO₃是8，2mol；
（3）上述反应中，当有21mol电子发生转移时，生成H₃PO₄是1.5mol，被还原的HNO₃是441g．

Answer 1

分析 （1）把Fe、P皆看成零价．在相应的生成物中Fe为+3价，P为+5价，所以价态升高总数为3×3+5=14，而降低的价态为3，最小公倍数为42，故Fe₃P的计量数为3，HNO₃作氧化剂部分计量数为14，然后用观察法配平；
（2）根据Fe³⁺和NO、硝酸的关系式计算生成NO体积、消耗硝酸物质的量；
（3）根据转移电子和磷酸、被还原硝酸的关系式计算．

解答 解：（1）把Fe、P皆看成零价．在相应的生成物中Fe为+3价，P为+5价，所以价态升高总数为3×3+5=14，而降低的价态为3，最小公倍数为42，故Fe₃P的计量数为3，HNO₃作氧化剂部分计量数为14，然后用观察法配平，所以该反应方程式为3Fe₃P+41HNO₃（稀）=9Fe（N0₃）₃+14NO↑+3H₃PO₄+16H₂O，故答案为：3Fe₃P+41HNO₃（稀）=9Fe（N0₃）₃+14NO↑+3H₃PO₄+16H₂O；
（2）根据方程式知，生成9molFe³⁺的同时生成14molNO，则当生成1.8mol Fe³⁺时生成NO体积=$\frac{1.8mol×14mol}{9mol}×22.4L/mol$=62.72L；
根据方程式知，生成9molFe³⁺的同时消耗硝酸41molNO，则当生成1.8mol Fe³⁺时消耗硝酸物质的量=$\frac{1.8mol×41mol}{9mol}$=8.2mol，
故答案为：62.72；8.2；
（3）根据方程式知，转移42mol电子的同时生成磷酸3mol，则当转移21mol电子时生成磷酸物质的量=
$\frac{21mol}{42mol}×3mol$=1.5mol，据方程式知，转移42mol电子的同时被还原的硝酸是14mol，则转移42mol电子的同时被还原硝酸物质的量=$\frac{21mol}{42mol}×14mol$=7mol，被还原硝酸质量=7mol×63g/mol441g，
故答案为：1.5；441．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算，明确各个物理量之间的关系式即可解答，正确书写化学反应方程式是解本题关键，注意Fe、P化合价的处理方法，为解题难点．