题目内容
【题目】取m克铁粉与1 L 1.2 mol/L的稀HNO3恰好完全反应,反应后的溶液中只含Fe2+且硝酸的还原产物只有NO。则:
(1)m=______________g。
(2)若将反应后的溶液低温蒸干,析出晶体135 g,则析出晶体的组成可能是_________。
a.Fe(NO3)27H2O和Fe(NO3)24H2O
b.Fe(NO3)27H2O和Fe(NO3)2H2O
c.Fe(NO3)24H2O和Fe(NO3)2H2O
(3)若向反应后的溶液中加入100 mL 1.5 mol/L的稀H2SO4,则标准状态下还能产生NO的体积为______L。
【答案】25.2 a、b 1.68 L
【解析】
铁与硝酸反应生成亚铁离子和NO的方程式为:Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O,Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(1)根据题意方程式可写为:3Fe+ 8HNO3= 3Fe(NO3)2+2NO↑+ 4H2O,硝酸的物质的量为1 L ×1.2 mol/L=1.2mol,则Fe为=0.45mol,质量为0.45mol ×56g/mol=25.2g;
答案为:25.2;
(2)参加反应的Fe为0.45mol,则生成n[Fe(NO3)2 ]=0.45mol,若全部是Fe(NO3)27H2O,则晶体质量为137.7g;若全部为Fe(NO3)24H2O,晶体质量为113.4g;若全部为Fe(NO3)2H2O,晶体质量为89.1g;已知,析出晶体为135g,则平均摩尔质量为=300g/mol,一定含有Fe(NO3)27H2O,至少含有Fe(NO3)24H2O和Fe(NO3)2H2O的一种,
答案为:a、b;
(3)加入稀硫酸时,发生3Fe2++4H++NO3-= 3Fe3++NO↑+2H2O,溶液中n(Fe2+)=0.45mol,n(H+)=0.3mol,氢离子少量,则产生n(NO)=0.075mol,标况下的体积为1.68L;
答案为:1.68。