Question

（12分）铁与HNO3作用时，还原产物除与HNO3浓度有关外，还与温度有关。已知铁

与冷的稀HNO3反应时，主要还原产物为NO气体；与热的稀HN03反应时，主要还原产物

为N2O气体；当HNO3更稀时，其重要还原产物是NH4+。现有铁与稀 HNO3的作用，请分析

下图，回答有关问题。

假设曲线的各段内只有一种还原产物。

（1）0点到a点的还原产物是 ________ __ 。

（2）a点到b点的还原产物是__ __，其原因是 。

（3）试完成b点到c点的反应方程式：

口Fe+口HNO3——口Fe( NO3)3+口[ ]+口H20。

（4）反应过程中，到达 ________ 点时,HN03已完全反应。

（5）已知达到d点时反应结束，此时溶液中的主要阳离子是 。

（6）c点和d点参加反应的铁的物质的量之比是 ___________ 。

 

Answer 1

(12分)

（1） NO （1分）

(2 ) N2O （1分）

反应放热，使溶液温度升高 （2分）

（3） 8 30 8 3 NH4NO3 9 （2分）

（4） c （2分） （5） Fe2+ （2分） （6） 2:3（2分）

【解析】

试题分析：（1）铁与稀硝酸反应开始时的还原产物是NO，所以0点到a点的还原产物是NO；

（2）铁与稀硝酸的反应放热，使溶液温度升高，所以a点到b点的还原产物是N2O；

（3）b点到c点的气体的体积不再变化，说明此时的还原产物是NH4+，所以b点到c点的反应方程式中的空白处是NH4NO3 ，Fe失去3个电子，硝酸中的+5价的N得到8个电子生成-3价的N，根据得失电子守恒，Fe的系数是8，NH4NO3 的系数是3，利用观察法配平其他物质的系数即可，所以b点到c点的反应方程式8Fe+30HNO3=8Fe( NO3)3+3 NH4NO3+9H20。

（4）该反应到达c点时硝酸完全反应，此时溶液中的H+的浓度为0；

（5）硝酸完全反应后，再加入Fe，则会发生Fe+2Fe3+=3 Fe2+，所以反应结束时溶液中的主要阳离子是Fe2+;

（6）由图可知，若c点时参加反应的Fe的物质的量是3mol，溶液中存在3molFe3+;则d点发生Fe+2Fe3+=3 Fe2+时,又需要Fe的物质的量是1.5mol，所以d点参加反应的Fe的物质的量共是3+1.5=4.5mol，所以c点和d点参加反应的铁的物质的量之比是3:4.5=2:3.

考点：考查Fe与硝酸的反应产物的判断，对图像的分析，氧化还原反应的计算