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        1. 將10 g鐵粉置于40 mL硝酸中,再微熱,反應(yīng)過程中隨著硝酸濃度的降低,生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變成無色。充分反應(yīng)后,共收集到1.792 L混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時(shí)溶液中還殘留4.4 g固體。

          (1)求該反應(yīng)中被還原的硝酸和未被還原的硝酸的物質(zhì)的量比。

          (2)求原硝酸的物質(zhì)的量濃度。

          (3)求混合氣體中NO和NO2的體積比。

          (1)2∶5  (2)7 mol·L-1  (3)3∶1

          解析:實(shí)際參加反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量為10 g-4.4 g=5.6 g(即0.1 mol Fe)。因?yàn)殍F粉有剩余,所以生成的產(chǎn)物中,鐵元素呈現(xiàn)的價(jià)態(tài)不是+3價(jià),而是+2價(jià),即生成物為Fe(NO3)2。生成的氣體總物質(zhì)的量為1.792 L÷22.4 L·mol-1=0.08 mol。由題意可知,生成的氣體為NO和NO2組成的混合物(此處忽略了N2O4的存在),并設(shè)其中NO、NO2的物質(zhì)的量分別為x、y,得失電子關(guān)系式為:

               Fe   —   2e-—Fe2+

          0.1 mol   0.2 mol

          HNO3(濃)+e-NO2↑(先)

                           y               y

          HNO3(稀)+3e-NO↑(后)

                           3x             x

          根據(jù)得失電子守恒列出等式:

          3x+y=0.2 mol

          根據(jù)氣體總物質(zhì)的量列出等式:

          x+y=0.08 mol

          解得:x=0.06 mol,y=0.02 mol

          即混合氣體中NO和NO2的體積之比為V(NO)∶V(NO2)=0.06 mol∶0.02 mol=3∶1。

          根據(jù)題意可直接寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

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

          該反應(yīng)中被還原的硝酸和未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為0.08 mol∶0.2 mol=2∶5

          〔也可直接由Fe2+ 0.1 mol,F(xiàn)e(NO3)2 0.1 mol,未被還原的HNO3為0.2 mol,故被還原的HNO3∶未被還原的HNO3=(0.06+0.02)∶0.2=2∶5〕

          原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為:

          c(HNO3)=0.28 mol÷0.04 L=7 mol·L-1。


          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

          (2007?廣州一模)某草酸亞鐵樣品中含有少量硫酸亞鐵.現(xiàn)用滴定法測定該樣品中FeC2O4的含量.滴定反應(yīng)是:
          5Fe2++5C2O42-+3MnO4-+24H+═5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O.
          實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)為:
          ①將準(zhǔn)確稱量的a g草酸亞鐵樣品置于250mL錐形瓶內(nèi),加入適量2mol/L的H2SO4溶液,使樣品溶解,加熱至70℃左右,立即用濃度為0.02000mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記下滴定管內(nèi)液面讀數(shù)為b ml.
          ②向上述滴定混合液中加入適量的Zn粉和過量的2mol/L的H2SO4溶液,煮沸5-8min,經(jīng)檢驗(yàn)溶液合格后(不含F(xiàn)e3+),繼續(xù)用0.02000mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記下滴定管內(nèi)液面讀數(shù)為c ml.
          重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)1-2次
          重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)1-2次

          ④數(shù)據(jù)處理.
          請回答下列問題:
          (1)上述實(shí)驗(yàn)方案中的步驟③是
          重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)1-2次
          重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)1-2次

          (2)潔凈的滴定管在滴定前必須進(jìn)行的操作是:
          Ⅰ.
          檢驗(yàn)活塞是否漏液
          檢驗(yàn)活塞是否漏液
          ;
          Ⅱ.用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管;
          Ⅲ.加入高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,趕走尖嘴部位的氣泡;
          Ⅳ.
          調(diào)節(jié)液面至“0”刻度以下
          調(diào)節(jié)液面至“0”刻度以下

          (3)步驟②中檢驗(yàn)溶液是否合格的操作是:取1滴煮沸后的溶液滴入裝有
          KSCN
          KSCN
          溶液的試管中,如
          溶液中沒有出現(xiàn)血紅色
          溶液中沒有出現(xiàn)血紅色
          ,則說明溶液合格.
          (4)某實(shí)驗(yàn)探究小組的一次測定數(shù)據(jù)記錄如下:
          a/g 起始讀數(shù)/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
          根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算0.1582g 樣品中:n(Fe2+)=
          0.001100mol
          0.001100mol
          ; n(C2O42-)=
          0.001000mol
          0.001000mol
          ;FeC2O4(FeC2O4 的摩爾質(zhì)量為144g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
          86.5%
          86.5%
          .(精確到0.1%)

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          科目:高中化學(xué) 來源:上海市崇明中學(xué)2011-2012學(xué)年高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題 題型:038

          將10 g鐵粉置于40 mL較濃的硝酸中,微熱完全反應(yīng)時(shí),收集到NO2和NO混合氣體1792 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),還殘留4.4 g固體.求:

          (1)該反應(yīng)中被還原的硝酸和未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比;

          (2)原硝酸的物質(zhì)的量濃度;

          (3)NO和NO2的體積比;

          (4)寫出總的化學(xué)方程式.

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          科目:高中化學(xué) 來源:江西省吉水二中2010屆高三上學(xué)期第三次月考化學(xué)試題 題型:038

          將10 g鐵粉置于40 mL HNO3溶液中,微熱,反應(yīng)過程中隨著硝酸濃度的降低,生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色,充分反應(yīng)后共收集到1.792 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體(NO2、NO),溶液里還殘留4.4 g固體.

          (1)求該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的質(zhì)量比.

          (2)求理論上原硝酸的物質(zhì)的量濃度.

          (3)求混合氣體中NO2、NO的體積比.

          (4)寫出上述反應(yīng)的總的化學(xué)方程式.

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          科目:高中化學(xué) 來源:浙江省余姚中學(xué)2012屆高三第一次質(zhì)檢化學(xué)試題 題型:038

          將10 g鐵粉置于40 mL HNO3溶液中,微熱,反應(yīng)過程中隨著硝酸濃度的降低,生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色,充分反應(yīng)后共收集到1.792 L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體(NO2、NO),溶液里還殘留4.4 g固體.

          (1)求該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的質(zhì)量比.

          (2)求理論上原硝酸的物質(zhì)的量濃度.

          (3)求混合氣體中NO2、NO的體積比.

          (4)寫出上述反應(yīng)的總的化學(xué)方程式.

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