问题 问答题

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).

答案

n(Fe)=

14g
56g/mol
=0.25mol,铁与稀硝酸发生Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O或3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,由质量守恒可知m(NO)=14g-8g=6g,n(NO)=
6g
30g/mol
=0.2mol,如生成=Fe(NO33,则生成0.25molNO,如生成Fe(NO32,则生成0.25mol×
2
3
≈0.17mol,则说明生成Fe(NO33和Fe(NO32

(1)设生成xmolFe(NO33,ymolFe(NO32

x+y=0.25
x+
2
3
y=0.2

x=0.1,y=0.15,

则c(Fe3+)=

0.1mol
1L
=0.1moL/L,c(Fe2+)=
0.15mol
1L
=0.15mol,

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(NO33)+2n(Fe(NO32)+n(NO)=0.3mol+0.3mol+0.2mol=0.8mol,

c(HNO3)=

0.8mol
1L
=0.8mool/L,

答:该稀HNO3的物质的量浓度为0.8mol/L.

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