将10g铁粉置于40ml的HNO3溶液中,微热,反应随着HNO3浓度的降低生成气体的颜色由红棕色变为无色,充分反应后共收集1792mlNO,NO2的混合气体,溶液中还残留了4.4g固体.请回答下面问题,并写出计算过程
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 18:23:55
将10g铁粉置于40ml的HNO3溶液中,微热,反应随着HNO3浓度的降低生成气体的颜色由红棕色变为无色,充分反应后共收集1792mlNO,NO2的混合气体,溶液中还残留了4.4g固体.请回答下面问题,并写出计算过程
将10g铁粉置于40ml的HNO3溶液中,微热,反应随着HNO3浓度的降低生成气体的颜色由红棕色变为无色,充分反应后共收集1792mlNO,NO2的混合气体,溶液中还残留了4.4g固体.请回答下面问题,并写出计算过程.
(1)求该反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比.
(2)求原HNO3溶液物质的量浓度.
(3)求NO,NO2体积比.
“晓熊”答案严重错误！“莫使伯牙琴绝”第一问答案给弄反了，
将10g铁粉置于40ml的HNO3溶液中,微热,反应随着HNO3浓度的降低生成气体的颜色由红棕色变为无色,充分反应后共收集1792mlNO,NO2的混合气体,溶液中还残留了4.4g固体.请回答下面问题,并写出计算过程
参与反应的铁粉的物质的量=（10-4.4）/56=0.1mol
未被还原的硝酸的物质的量=硝酸亚铁（先生成硝酸铁,后被铁还原）的物质的量*2=铁的物质的量*2=0.1*2=0.2mol
不管是NO,还是NO2,都只含一个氮
因此被还原的HNO3的物质的量=气体的物质的量=1.792/22.4=0.08mol
1）
该反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比=0.2:0.08=5:2
2)
HNO3总的物质的量=0.2+0.08=0.28mol
原HNO3溶液物质的量浓度=0.28/0.04=7.0mol/L
3)
过量铁粉与浓硝酸反应：
Fe + 4HNO3（浓） = Fe(NO3)2 +2NO2 +2H2O
过量铁粉与稀硝酸反应：
3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 +2NO +4H2O
设NO为xmol,NO2为ymol
则有
x+y=0.08
3/2x+1/2y=0.1
x=0.06,y=0.02
NO,NO2体积比=0.06:0.02=3:1
（1）反应掉Fe为10 - 4.4 = 5.6 g，即0.1mol，得到Fe(NO3)2也是0.1mol，
则有0.2 mol HNO3未被还原（即NO3-的物质的量）
产生的气体为0.15 mol，所以被还原的N元素为0.15 mol，
所以被还原的硝酸是0.15mol。
被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比 = 0.15： 0.2 = 3：4
（2）...
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（1）反应掉Fe为10 - 4.4 = 5.6 g，即0.1mol，得到Fe(NO3)2也是0.1mol，
则有0.2 mol HNO3未被还原（即NO3-的物质的量）
产生的气体为0.15 mol，所以被还原的N元素为0.15 mol，
所以被还原的硝酸是0.15mol。
被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比 = 0.15： 0.2 = 3：4
（2）c = (0.15+0.2)/0.04 = 8.75 mol/L
（3）设：NO、NO2的物质的量分别是x、y
x + y = 0.15
3x + y = 0.2
解得x = 0.075 mol ; y = 0.075 mol ;
V(NO)：V(NO2) = x：y = 1：1
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