Question

（8分）将10g铁置于40 mL某浓度的硝酸中，再微热充分反应后，共收集到NO，NO₂混合气体1792 mL，溶液里还残留4.4g固体（标准状况）。求：
（1）NO的体积为          mL，NO₂的体积为          mL。
（2）则原硝酸溶液的浓度为               mol/L。
（3）欲使铁与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO₃，至少需要质量分数为30%的双氧水           _g。（保留一位小数）

Answer 1

(1)1344, （2分）448（2分）     (2)7 mol/L（2分）      (3)11.3（2分）

（1）溶液中残留固体，说明铁是过量的，因此溶液中生成的是硝酸亚铁，参加反应的铁是10g－4.4g＝5.6g，物质的量是0.1mol，失去电子是0.2mol，NO、NO₂混合气体是
。根据得失电子守恒可知3n(NO)＋n(NO₂)＝2mol，n(NO)＋n(NO₂)＝0.08mol，解得NO的物质的量是0.06mol，NO₂是0.02mol，其体积分别为0.06mol×22.4L/mol＝1.344L，0.02mol×22.4L/mol＝0.448L。
（2）硝酸亚铁是0.1mol，根据原子守恒可知原硝酸的物质的量是0.1mol×2＋0.08mol＝0.28mol，
其浓度是。根据得失电子守恒可知双氧水得到的电子就相当于是铁失去的电子，1mol双氧水得2mol电子，所以需要双氧水得物质的量是0.1mol，其质量是3.4g，因此至
少需要质量分数为30%的双氧水是。