Question

40克铁粉投入到500克稀HNO3中，若两种物质恰好完全溶解(还原产物为NO)，求此稀HNO3的质量分数和生成气体在标态下的体积？

Answer 1

(1)生成物全部是Fe(NO3)3时。
设HNO3的质量为x，生成NO的体积为V1
Fe+4HNO3====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
56g 4×63g              22.4L
40g   x                   V1
解得：x=180g。
V1=16L。

(2)当生成物全部是Fe(NO3)2时
设HNO3的质量为y，生成NO的体积为V2
3Fe  +  8HNO3====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3×56g      8×63g                2×22.4L
40g          y                      V2
解得：y=120g，V2=10.67L，

(3)当生成物是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3时硝酸的质量分数在24％～36％之间，
生成NO气体的体积在10.67L～16L之间。
∴此硝酸的质量分数是：24％≤HNO3％≤36％，
生成NO的体积是：10.67L≤VNO≤16L。

恰好完全溶解有3种情况：(1)生成物全部是Fe(NO3)3，(2)生成物全部是Fe(NO3)2，(3)生成物是Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的混合物。