向盛有400mL某浓度稀HNO3的大烧杯中加入Xg铁粉,充分反应后,铁粉质量减少16.8g,(还原产物以NO计算),再加入400ML2MOL/L稀硫酸和Yg硝酸钾固体,充分反应后铁粉质量又减少33.6g,无氢气产生.此时铁粉
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 12:53:59
向盛有400mL某浓度稀HNO3的大烧杯中加入Xg铁粉,充分反应后,铁粉质量减少16.8g,(还原产物以NO计算),再加入400ML2MOL/L稀硫酸和Yg硝酸钾固体,充分反应后铁粉质量又减少33.6g,无氢气产生.此时铁粉
向盛有400mL某浓度稀HNO3的大烧杯中加入Xg铁粉,充分反应后,铁粉质量减少16.8g,(还原产物以NO计算),再加入400ML2MOL/L稀硫酸和Yg硝酸钾固体,充分反应后铁粉质量又减少33.6g,无氢气产生.此时铁粉仍有剩余,
(1)求Y
(2)若再向烧杯中加入400ML2MOL/L稀硫酸和Yg硝酸钾固体,完全反应后,此时Fe没有剩余,且没有氢气产生.求X取值范围
向盛有400mL某浓度稀HNO3的大烧杯中加入Xg铁粉,充分反应后,铁粉质量减少16.8g,(还原产物以NO计算),再加入400ML2MOL/L稀硫酸和Yg硝酸钾固体,充分反应后铁粉质量又减少33.6g,无氢气产生.此时铁粉
(1)稀硝酸与Fe反应后,有Fe粉剩余,则肯定硝酸消耗完了,且Fe被氧化为Fe2+(如果是氧化为Fe3+,则其会和Fe粉继续反应生成Fe2+.Fe + 2Fe3+ == 3Fe2+).反应方程式为:
3Fe + 8HNO3 == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O(据此可根据铁粉减少量计算出稀硝酸的浓度,题目中未要求计算,略过)
再加入稀硫酸和硝酸钾,其实相当于溶液中仍存在硝酸,但是不同的是H+由硫酸提供,硝酸根由硝酸钾提供,区别是二者比例不一定像硝酸一样1:1的关系.这需要利用离子方程式来显示.
由于反应后Fe粉仍有剩余,且无H2产生,说明Fe的氧化产物仍是Fe2+,且H+没有剩余(否则会与Fe粉反应生成H2),加入的硫酸中H+物质的量为:0.4*2*2=1.6mol
反应离子方程式为:
3Fe + 2NO3- + 8H+ == 3Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O
3 2 8
a b 1.6
解出a=0.6 mol,b=0.4 mol
参加反应的Fe粉质量为0.6*56=33.6g,需要的硝酸根为0.4mol.换句话说,只要硫酸消耗完,硝酸根大于0.4mol(因为一旦H+消耗完了,硝酸根再多也没有氧化性了),Fe粉就减少33.6g.但是考虑到第一次稀硝酸和Fe粉反应后溶液中有剩余的硝酸根(物质的量为0.6mol,这个可以根据第一步反应计算,略去),所以按理说根本不需要加硝酸钾也是可以的.如果说答案是需要0.4mol的硝酸钾的话,可以肯定,出题的人考虑不周.
经过分析,个人认为题目出得有问题.所以第二问也没什么意思了.如果按照这个错误的思路的话,再加入硫酸和硝酸钾,最多又可以最多与33.6g的Fe粉反应,所以Fe粉的质量范围为:
15.8+33.6<X<15.8+33.6+33.6,即50.4<X<84
最后还想说一下:最后得出题目没有一点技术含量的结论挺纠结的,本打算就此结束,也不想提交回答了,但是毕竟分析了、写了这么多,供参考吧.