问题 填空题

(10分)向含有0.8 mol的稀硝酸中慢慢加入22.4 g的铁粉,假设反应分为两个阶段。

第一阶段为:Fe+HNO3(稀)―→Fe(NO3)3+NO↑+H2O

(1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式:

第一阶段:                                                                  

第二阶段:                                                                  

(2)正确表达这两个阶段反应中,加入铁粉的物质的量与溶液中铁元素存在的形式的关系

                                                                               

                                                                            

                                                                            

(3)在图中画出溶液中Fe2、Fe3、NO的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量,纵坐标是溶液中离子的物质的量)。

答案

(1)Fe+4H+NO=Fe3+NO↑+2H2O        2Fe3+Fe=3Fe2

(2)①加入Fe粉为0~0.2 mol时,存在形式为Fe3

②加入铁粉为0.2~0.3 mol时,存在形式为Fe2和Fe3

③加Fe粉为n(Fe)≥0.3 mol时,存在形式为Fe2

(3)如图:

题目分析:(1)第一阶段的离子方程式为:Fe+4H+NO=Fe3+NO↑+2H2O。第二阶段加入的Fe会将生成的Fe3+还原成Fe2+,离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2

(2)第一阶段中0.8mol硝酸消耗铁粉0.2mol,产生Fe3+0.2mol,第二阶段消耗铁粉0.1mol,产生Fe2+0.3mol,所以当铁粉加入量大于0.2mol小于0.3mol时,既有Fe3+,又有Fe2+

(3)此过程的图像为

点评:本题难度较大,主要考查学生分析各个阶段Fe的存在方式。

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