Question

在120mL60%的硝酸溶液（密度为1.3125g/cm³）中，加入mg铁粉，在加热条件下恰好完全反应，收集到NO与NO₂的混合气体，将气体通过低温使NO₂完全转化为N₂O₄晶体，得到11.5g晶体，反应后在溶液中滴入KSCN溶液，发现溶液不显红色．
（1）该硝酸的物质的量浓度为______．
（2）加入铁的物质的量为______．
（3）标准状况下，该反应收集到的气体中NO的体积为______．

Answer 1

解：（1）c==mol/L=12.5mol/L，故答案为：12.5mol/L；
（2）溶液中滴入KSCN溶液，发现溶液不显红色，说明生成物没有Fe3+，即硝酸没有剩余．
120ml 12.5mol/L的硝酸的物质的量为：12.5mol/L×0.120L=1.5mol，
11.5g N₂O₄ 的物质的量=0.125mol，即含+4价的氮为0.125mol×2=0.25mol，1个氮原子得到1个电子，所以生成11.5g N₂O₄ 需要得到电子0.25mol，
设加入了x mol的铁，生成y mol一氧化氮，则铁失去的电子为2xmol，一氧化氮需要得到电子3y mol，
则，
解得x=0.5，y=0.25，
故答案为：0.5mol；
（3）由问题（2）得出一氧化氮的物质的量为0.25mol，标准状况下体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：5.6L．
分析：（1）根据c=计算；
（2）溶液中滴入KSCN溶液，发现溶液不显红色，说明生成物没有Fe³⁺，即硝酸没有剩余，然后根据电子得失守恒和氮元素守恒来解答；
（3）由问题（2）得出．
点评：本题主要考查了物质的量浓度的计算、氧化还原反应中电子得失守恒的应用，难度中等．