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将10 g铁粉置于40 mL硝酸中,再微热,反应过程中随着硝酸浓度的降低,生成气体的颜色由红棕色逐渐变成无色。充分反应后,共收集到1.792 L混合气体(标准状况),此时溶液中还残留4.4 g固体。

(1)求该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量比。

(2)求原硝酸的物质的量浓度。

(3)求混合气体中NO和NO2的体积比。

(1)2∶5  (2)7 mol·L-1  (3)3∶1

解析:实际参加反应的铁粉质量为10 g-4.4 g=5.6 g(即0.1 mol Fe)。因为铁粉有剩余,所以生成的产物中,铁元素呈现的价态不是+3价,而是+2价,即生成物为Fe(NO3)2。生成的气体总物质的量为1.792 L÷22.4 L·mol-1=0.08 mol。由题意可知,生成的气体为NO和NO2组成的混合物(此处忽略了N2O4的存在),并设其中NO、NO2的物质的量分别为x、y,得失电子关系式为:

     Fe   —   2e-—Fe2+

0.1 mol   0.2 mol

HNO3(浓)+e-NO2↑(先)

                 y               y

HNO3(稀)+3e-NO↑(后)

                 3x             x

根据得失电子守恒列出等式:

3x+y=0.2 mol

根据气体总物质的量列出等式:

x+y=0.08 mol

解得:x=0.06 mol,y=0.02 mol

即混合气体中NO和NO2的体积之比为V(NO)∶V(NO2)=0.06 mol∶0.02 mol=3∶1。

根据题意可直接写出总反应的化学方程式为:

0.1Fe+0.28HNO3====0.1Fe(NO3)2+0.06NO↑+0.02NO2↑+0.14H2O

该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比为0.08 mol∶0.2 mol=2∶5

〔也可直接由Fe2+ 0.1 mol,Fe(NO3)2 0.1 mol,未被还原的HNO3为0.2 mol,故被还原的HNO3∶未被还原的HNO3=(0.06+0.02)∶0.2=2∶5〕

原硝酸溶液的物质的量浓度为:

c(HNO3)=0.28 mol÷0.04 L=7 mol·L-1


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(2007?广州一模)某草酸亚铁样品中含有少量硫酸亚铁.现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量.滴定反应是:
5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+═5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O.
实验方案设计为:
①将准确称量的a g草酸亚铁样品置于250mL锥形瓶内,加入适量2mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70℃左右,立即用浓度为0.02000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为b ml.
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2mol/L的H2SO4溶液,煮沸5-8min,经检验溶液合格后(不含Fe3+),继续用0.02000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为c ml.
重复以上实验1-2次
重复以上实验1-2次

④数据处理.
请回答下列问题:
(1)上述实验方案中的步骤③是
重复以上实验1-2次
重复以上实验1-2次

(2)洁净的滴定管在滴定前必须进行的操作是:
Ⅰ.
检验活塞是否漏液
检验活塞是否漏液

Ⅱ.用高锰酸钾标准溶液润洗滴定管;
Ⅲ.加入高锰酸钾标准溶液,赶走尖嘴部位的气泡;
Ⅳ.
调节液面至“0”刻度以下
调节液面至“0”刻度以下

(3)步骤②中检验溶液是否合格的操作是:取1滴煮沸后的溶液滴入装有
KSCN
KSCN
溶液的试管中,如
溶液中没有出现血红色
溶液中没有出现血红色
,则说明溶液合格.
(4)某实验探究小组的一次测定数据记录如下:
a/g 起始读数/mL b/mL c/mL
0.1582 0.00 29.90 40.90
0.1582 0.00 30.10 41.10
0.1582 0.00 32.10 43.10
根据数据计算0.1582g 样品中:n(Fe2+)=
0.001100mol
0.001100mol
; n(C2O42-)=
0.001000mol
0.001000mol
;FeC2O4(FeC2O4 的摩尔质量为144g/mol)的质量分数为
86.5%
86.5%
.(精确到0.1%)

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(2)原硝酸的物质的量浓度;

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(1)求该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的质量比.

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(1)求该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的质量比.

(2)求理论上原硝酸的物质的量浓度.

(3)求混合气体中NO2、NO的体积比.

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