Question

14g铁粉与1L未知浓度的硝酸恰好完全反应，放出NO气体，所得溶液体积为1L且比反应前的稀硝酸增重8g。求：

（1）所得溶液中金属离子的浓度。

（2）原硝酸的物质的量浓度。

 

Answer 1

答案：
解析：

解：铁与稀硝酸反应比较复杂，当铁和硝酸的相对量不同时，可产生不同产物。若硝酸足量，铁被氧化为Fe(NO3)3；若铁足量，则过量的铁又会与Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2。所以首先应根据硝酸溶液质量的改变（硝酸增重8g）来判定反应进行的程度，然后由判定结果列方程求解。解本题时，可运用并行反应方程式，也可运用连续反应方程式。 解本题易犯的错误是：没有判断反应进行的程度，而简单地认为Fe的氧化产物只有Fe(NO3)2或Fe(NO3)3。 首先判定反应进行程度： Fe+4HNO3=Fe(HO3)3+NO↑+2H2O    溶液增重 56g               30g          56g-30g=26g 14g                             Þ6.5g 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O溶液增重 3´56g                2´30g        108g 14g                               Þ9g 6.5g<8g<9g，Fe被氧化为Fe2+和Fe3+。 设生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的Fe的物质的量分别为x和y。 Fe  +  4HNO3   ══Fe(NO3)3+NO↑+2H2O  溶液增重 1mol    4mol          1mol         26g x        4x            x            26x 3Fe  +  8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O溶液增重 3mol    8mol     3mol                 108g y              y                    c(Fe2+)==0.15mol×L-1 c(Fe3+)==0.1mol×L-1 c(HNO3)=0.8mol×L-1