Question

15．0.5mol的Fe和一定量稀硝酸恰好完全反应生成Fe（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃和NO，经测定其中Fe（NO₃）₂与Fe（NO₃）₃的物质的量之比为3：2，请计算：
（1）生成NO的物质的量；
（2）原稀硝酸中含HNO₃的物质的量．

Answer 1

分析 先根据Fe原子守恒：n（Fe）=n（Fe（NO₃）₂）+n（Fe（NO₃）₃）求出Fe（NO₃）₂与Fe（NO₃）₃的物质的量，根据电子得失守恒：n（Fe（NO₃）₂）×2+n（Fe（NO₃）₃）×3=n（NO）×2，求出NO的物质的量；然后根据N原子守恒：n（HNO₃）=n（Fe（NO₃）₂）×2+n（Fe（NO₃）₃）×3+n（NO）求出HNO₃的物质的量．

解答 解：根据Fe原子守恒：n（Fe）=n（Fe（NO₃）₂）+n（Fe（NO₃）₃）=0.5mol，其中Fe（NO₃）₂与Fe（NO₃）₃的物质的量之比为3：2，n（Fe（NO₃）₂）=0.3mol，n（Fe（NO₃）₃）=0.2mol，由电子得失守恒：n（Fe（NO₃）₂）×2+n（Fe（NO₃）₃）×3=n（NO）×3，可知n（NO）=$\frac{0.3mol×2+0.2mol×3}{3}$=0.4mol，根据N原子守恒：n（HNO₃）=n（Fe（NO₃）₂）×2+n（Fe（NO₃）₃）×3+n（NO），可知n（HNO₃）=0.3mol×2+0.2mol×3+0.4mol=1.6mol；
答：（1）生成NO的物质的量为0.4mol；
 （2）原稀硝酸中含HNO₃的物质的量为1.6mol．

点评 本题考查铁与硝酸发生氧化还原反应的计算，题目难度较大，明确反应过程、充分利用守恒计算是解题的关键，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．