Question

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？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）铁与稀硝酸发生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O或3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
（2）由质量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=

12g

30g/mol

=0.4mol，根据V=nVm计算NO的体积；
（3）n（Fe）=

28g

56g/mol

=0.5mol，如生成Fe（NO₃）₃，则生成0.5molNO，如生成Fe（NO₃）₂，则生成0.5mol×

2

3

≈0.33mol，则说明生成Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，令Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂物质的量分别为xmol、ymol，根据Fe元素守恒及电子转移守恒列方程计算，再根据N元素守恒可知，n（HNO₃）=3n[Fe（NO₃）₃]+2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），进而计算原硝酸的物质的量浓度．

解答： 解：（1）铁与稀硝酸可能发生反应：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+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（NO₃）₃，则生成0.5molNO，如生成Fe（NO₃）₂，则生成0.5mol×

2

3

≈0.33mol，则说明生成Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，
令Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂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（NO₃）₃]+2n[Fe（NO₃）₂]+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．

点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于对学生的分析能力和计算能力的考查，注意结合质量守恒确定NO的质量，可以根据电子转移守恒计算Fe的氧化产物，难度中等．