Question

（8分）单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下：

a Fe+b NO₃^-+c H⁺==d Fe²⁺+f Fe³⁺+g NO↑+h N₂O↑+k H₂O(化学计量数均为正整数)

请你用已掌握的知识研究出下列规律。

(1) c、g、h的关系式是____________________。

(2) b、c、d、f的关系式是_________________________。

(3) d、f、g、h的关系式是_________________。

(4)若a =12，铁和硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是________________。c的取值范围是______________________。

Answer 1

(1) c = 4g+10h  (2) c－b=2d +3f   (3) 2d +3f =3g+8h   (4) 6<b<12  30<c<48 

解析:

（1）元素守恒：c=2k  3b=g+h+k  即：6b=2g+2h+c 又：b=g+2h  故：c = 4g+10h

（2）电荷守恒：c=2d+3f+b   即：c－b=2d+3f

（3）电子转移守恒；3g+8h=2d+3f

（4）当Fe→ Fe²⁺ ，NO₃^-→N₂O时，b有最小值。b=12×2/4 = 6

当Fe→Fe³⁺，NO₃^-→NO时，b有最大值。b=12×3/3 = 12       故有：6<b<12

把6<b<12代入c=2d+3f+b（c=2d+b；c=3f+b）得：30<c<48