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  • 將10g鐵粉置于40mlHNO3溶液中,微熱,反應過程中隨著HNO3濃度的降低生成氣體的顏色由紅棕色變?yōu)闊o色(只考慮NO).充分反應后,溶液中還殘留4.4g固體,且產(chǎn)生的混合氣體恰好可用100ml 1.5mol

    將10g鐵粉置于40mlHNO3溶液中,微熱,反應過程中隨著HNO3濃度的降低生成氣體的顏色由紅棕色變?yōu)闊o色(只考慮NO).充分反應后,溶液中還殘留4.4g固體,且產(chǎn)生的混合氣體恰好可用100ml 1.5mol?L-1的NaOH溶液處理完全.
    (1)求該反應中被還原和未被還原的HNO3的物質的量之比.
    (2)求原HNO3溶液物質的量濃度.
    (3)求NO、NO2體積比.
    化學人氣:508 ℃時間:2020-02-05 18:17:01
    優(yōu)質解答
    (1)反應的鐵的質量為:10g-4.4g=5.6g,則n(Fe)=
    5.6g
    56g/mol
    =0.1mol,
    將10g鐵粉置于40mlHNO3溶液中,發(fā)生的反應有:Fe+6HNO3(濃)
     加熱 
    .
     
    Fe(NO33+3NO2↑+3H2O,
    3Fe+8HNO3(?。?3Fe(NO32+NO↑+4H2O,反應后鐵過量,則繼續(xù)發(fā)生:2Fe3++Fe=3Fe2+,最后得到溶液為Fe(NO32
    所以,未被還原的HNO3的物質的量為n(HNO3)=2n(Fe)=2×0.1mol=0.2mol,
    參加反應的NaOH的物質的量為0.1L×1.5mol/L=0.15mol,與反應生成的氣體生成NaNO2,
    則被還原的硝酸的物質的量為:n(HNO3)=n(NaOH)=0.15mol,
    所以該反應中被還原和未被還原的HNO3的物質的量之比為:0.15mol:0.2mol=3:4,
    答:該反應中被還原和未被還原的HNO3的物質的量之比為3:4;
    (2)40mlHNO3溶液中n(HNO3)=0.15mol+0.2mol=0.35mol,
    則:c(HNO3)=
    0.35mol
    0.04L
    =8.75mol/L,
    答:原HNO3溶液物質的量濃度為8.75 mol/L;
    (3)設混合氣體中NO為xmol,NO2為ymol,
    則有:
    x+y=0.15(質量守恒)
    3x+y=2×0.1(電子守恒)

    解之得:
    x=0.025
    y=0.125

    相同條件下,氣體的物質的量之比等于體積之比:則
    V(NO)
    V(NO2)
    =
    1
    5
    ,
    答:NO、NO2體積比為1:5.
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