将10g铁置于40mL某浓度的硝酸中,微热使其充分反应,随着反应的进行,硝酸的浓度降低,生成气体的颜色由红棕色变为无色,反应至结束共收集到气体1792mL气体(
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将10g铁置于40mL某浓度的硝酸中,微热使其充分反应,随着反应的进行,硝酸的浓度降低,生成气体的颜色由红棕色变为无色,反应至结束共收集到气体1792mL气体(均为标况下测定,不考虑N2O4存在),最后溶液中尚余4.4g固体.求解下列问题: (1)原硝酸的物质的量浓度; (2)生成的混合气体的组成; (3)该反应过程中的总化学方程式. |
答案
最后溶液中尚余4.4g固体,该固体是铁,则溶液中铁以亚铁离子存在,即溶液中的溶质是硝酸亚铁, (1)反应至结束共收集到气体1792mL气体(均为标况下测定,不考虑N2O4存在),混合气体的物质的量== 0.08mol,反应消耗铁的物质的量=mol=0.1mol,无论是二氧化氮还是一氧化氮,n(NOx)=n(HNO3)(作氧化剂),n[Fe(NO3)2]=n(HNO3)(作酸),根据氮原子守恒,硝酸的物质的量=n(NOx)+2n[Fe(NO3)2]=0.08mol+0.1mol×2 =0.28mol,C(HNO3)==7 mol/L,答:原硝酸的物质的量浓度是7 mol/L; (2)设n(NO)是xmol,n(NO2)是ymol,结合转移电子守恒列方程组为:
答:混合气体中一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别是 0.06mol、0.02mol; (3)该反应中,铁先和浓硝酸反应生成硝酸铁和二氧化氮、水,当硝酸降低到一定程度后,硝酸和铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,当硝酸完全反应后,铁再和硝酸铁反应生成硝酸亚铁, 铁的物质的量是0.1mol,参加反应的硝酸的物质的量是0.28mol,生成一氧化氮的物质的量是0.06mol,二氧化氮的物质的量是0.02mol,则这几种物质之间的计量数之比是0.1mol:0.28mol:0.06mol:0.02mol=5:14:3:1, 所以其方程式为:5Fe+14HNO3=5Fe(NO3)2+3NO↑+NO2↑+7H2O, 答:该反应过程中的总化学方程式是5Fe+14HNO3=5Fe(NO3)2+3NO↑+NO2↑+7H2O. |
举一反三
将一定质量的金属钠放入100ml 0.5mol•L-1 的氯化铝溶液中,反应中溶液先产生沉淀后又逐渐溶解,当沉淀恰好完全溶解时,则此时反应的金属钠的质量至少是( )A.7.9克 | B.4.6克 | C.3.45克 | D.1.15克 |
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2.8gFe全部溶于一定浓度200mLHNO3溶液中,得到标准状况下气体1.12L,测得反应后溶液pH为1.若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断不正确的是( )A.反应后溶液中铁元素一定只以Fe3+形式存在 | B.1.12L气体可能是NO、NO2的混合气体 | C.反应后溶液中c(NO3-)=0.85mol/L | D.反应后的溶液最多还能溶解1.82gFe |
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化学方程式能够很直接形象的表示化学反应的过程与特征的一种符号,书写化学方程式是我们必须掌握一项基本技能.请按照要求完成下列方程式. Ⅰ,生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释: (1)写出 泡沫灭火器反应原理的离子方程式:______. (2)氨气是重要的化工原料,请写出 实验室制氨气 的反应方程式:______. Ⅱ,某一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O.写出该反应的化学方程式:______. Ⅲ,有一些反应,表面上似乎违背了反应的基本原理,事实上他们是完全符合反应基本原理的.请完成下列反应: ①写出两种弱酸溶液混合反应后,溶液的酸性减弱 的化学方程式______. ②写出一种弱酸溶液与一种盐溶液混合发生复分解反应,生成强酸 的离子反应方程式______. |
在一定条件下,将CO和O2的混合气体26g充入一体积固定不变的密闭容器(容器内有足量的Na2O2固体),此时容器的压强为p1,用电火花不间断的点燃,使其充分反应,恢复至原温,结果固体增重14g,此时容器的压强为p2,则为( ) |
某烧杯中盛有0.2mol NH4Al(SO4)2的溶液,向其中缓缓加入4mol•L-1的NaOH溶液200mL,使其充分反应,此时烧杯中铝元素的存在形式为( )A.Al3+和Al(OH)3 | B.AlO-2 | C.AlO-2和Al(OH)3 | D.Al(OH)3 |
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