14g铁粉完全溶于某稀硝酸溶液中,二者恰好完全反应,放出一氧化氮,得到溶液1L,所得溶液比原稀硝酸增重8g,求:
(1)所得溶液中金属离子的物质的量浓度;
(2)该稀HNO3的物质的量浓度(反应过程中溶液体积变化忽略不计).
n(Fe)=
=0.25mol,铁与稀硝酸发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O或3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,由质量守恒可知m(NO)=14g-8g=6g,n(NO)=14g 56g/mol
=0.2mol,如生成=Fe(NO3)3,则生成0.25molNO,如生成Fe(NO3)2,则生成0.25mol×6g 30g/mol
≈0.17mol,则说明生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,2 3
(1)设生成xmolFe(NO3)3,ymolFe(NO3)2,
则
,x+y=0.25 x+
y=0.22 3
x=0.1,y=0.15,
则c(Fe3+)=
=0.1moL/L,c(Fe2+)=0.1mol 1L
=0.15mol,0.15mol 1L
答:所得溶液中Fe3+浓度为0.1moL/L,Fe2+浓度为0.15mol/L.
(2)n(HNO3)=3n(Fe(NO3)3)+2n(Fe(NO3)2)+n(NO)=0.3mol+0.3mol+0.2mol=0.8mol,
c(HNO3)=
=0.8mool/L,0.8mol 1L
答:该稀HNO3的物质的量浓度为0.8mol/L.