Question

铁与HNO₃作用时，还原产物除与HNO₃浓度有关外，还与温度有关。已知在与冷的稀HNO₃反应时，还原产物主要为NO气体；在与热的稀HNO₃反应时，还原产物主要为N₂O气体；当HNO₃更稀时，其还原产物主要是。现有铁与稀HNO₃反应的关系图（如图所示），

试回答下列有关问题（假设曲线的各段内只有一种还原产物）。
（1）O点到A点的还原产物是______。
（2）A点到B点的还原产物是______，其原因是__________________。
（3）试完成B点到C点反应的化学方程式：
____Fe⁺____HNO₃――_____Fe（NO₃）₃+___  _____+___H₂O
（4）反应过程中，到达____点时HNO₃已完全反应。
（5）已知达到D点时，反应结束，此时溶液中的主要阳离子是_____。
（6）C点和D点参加反应的铁的物质的量之比是____。

Answer 1

（1）NO 

（2）N₂O；    反应放热，使溶液温度升高

（3）8；    30；    8；    3；    NH₄NO₃；   9 

（4）C 

（5）Fe²⁺ 

（6）2∶3

【试题分析】
解析：本题给出铁与HNO₃反应的不同情况的信息，结合图像考查同学们的信息迁移能力和对图像的分析能力，考查了氧化还原反应的化学方程式的配平和简单的计算，达到了考查同学们综合素质的目的。
起始时铁与稀HNO₃反应，根据题给信息HNO₃首先被还原生成NO气体；因为铁与稀HNO₃反应是放热反应，所以随着反应的进行，溶液的温度升高，HNO₃被还原生成N₂O气体；当反应进行到一定程度，溶液变得更稀，HNO₃将被还原生成，此时Fe与HNO₃反应的产物中除了Fe（NO₃）₃、H₂O外还有NH₄NO₃，根据氧化还原反应中得失电子数相等将反应的化学方程式配平；溶液中的H⁺完全消耗（溶液为中性）时，HNO₃完全反应，此时过量的铁将与溶液中的Fe³⁺发生反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，直到Fe³⁺完全反应，根据离子反应方程式可以看出C点与D点参加反应的铁的物质的量之比为2∶3。