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已知铁粉与稀硝酸能发生反应:3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O(Fe过量),Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O(HNO3过量).将一定量的铁粉溶解在一定浓度的稀硝酸中,当铁粉完全溶解后,收集到6g NO气体(设HNO3的还原产物只有NO).试求:
(1)被还原的HNO3的质量为多少?(2)参加反应的HNO3的质量为多少.
分析:(1)HNO3的还原产物只有NO,根据氮原子守恒,被还原的HNO3的物质的量等于NO的物质的量.据此计算.
(2)根据反应3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O(Fe过量),Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O(HNO3过量)可知,不论Fe过量,还是HNO3过量,每4molHNO3反应都生成1molNO,所以参加反应HNO3的物质的量为NO的4倍.据此计算.
解答:解:(1)6g NO气体的物质的量为
6g
30g/mol
=0.2mol,HNO3的还原产物只有NO,根据氮原子守恒,被还原的HNO3的物质的量等于NO的物质的量,所以被还原的HNO3的质量为0.2mol×63g/mol=12.6g.
答:被还原的HNO3的质量为12.6g.
(2)根据反应3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O(Fe过量),Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O(HNO3过量)可知,不论Fe过量,还是HNO3过量,每4molHNO3反应都生成1molNO,所以参加反应HNO3的物质的量为NO的4倍.所以参加反应的HNO3的质量为0.2mol×4×63g/mol=50.4g.
答:参加反应的HNO3的质量为50.4g.
点评:考查氧化还原反应的计算,难度中等,注意(1)中原子守恒运用;(2)中解题关键在于根据方程式判断参加反应HNO3的物质的量为NO的4倍,否则无法计算,不清楚发生的反应情况.
练习册系列答案
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3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

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(1)

有多少克HNO3被还原?

(2)

生成多少克NO?

(3)

这些铜单质能与多少克上述硝酸溶液恰好完全反应?

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