问题 问答题

将28克铁粉溶于4L的某稀硝酸中,二者恰好完全反应,称量反应后的溶液,比反应前增加了16克.

(1)写出可能的化学反应方程式______;.

(2)生成气体的体积为多少L(标准状态时)?

(3)原硝酸的物质的量浓度是多少?

答案

(1)铁与稀硝酸可能发生反应:Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O,

故答案为:Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe(NO32+2NO↑+4H2O;

(2)由质量守恒可知m(NO)=28g-16g=12g,n(NO)=

12g
30g/mol
=0.4mol,

故NO的体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L,

答:生成气体的体积为8.96L.

(3)n(Fe)=

28g
56g/mol
=0.5mol,如生成Fe(NO33,则生成0.5molNO,如生成Fe(NO32,则生成0.5mol×
2
3
≈0.33mol,则说明生成Fe(NO33和Fe(NO32

令Fe(NO33和Fe(NO32物质的量分别为xmol、ymol,根据Fe元素守恒及电子转移守恒,可得:

x+y=0.5
3x+2y=0.4×3
,解得x=0.2、y=0.3,

根据N元素守恒可知,n(HNO3)=3n[Fe(NO33]+2n[Fe(NO32]+n(NO)=3×0.2mol+2×0.3mol+0.4mol=1.6mol,原硝酸的物质的量浓度=

1.6mol
4L
=0.4mol/L,

答:原硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L.

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