Question

向盛有400 mL某浓度稀HNO₃的大烧杯中加入W g铁粉（还原产物以NO计），充分反应后，铁粉质量减少16.8 g，再往烧杯中加入V mL 4.0  mol·L^-1的稀H₂SO₄，充分反应后，铁粉质量又减少8.4 g，此时铁粉仍有剩余。求：

（1）稀HNO₃的物质的量浓度。

（2）V的值。

（3）要使反应中有H₂生成，W的取值范围__________。

Answer 1

(1)2.0  mol^-1·L^-1（2）50 mL

(3)W>67.2 g

解析:

（1）

3Fe    +     8HNO₃====3Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

3            8

 n₁

n₁(HNO₃)=0.8 mol

c(HNO₃)=2. 0 mol·L^-1

（2）3Fe    +    8H⁺+2==== 3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O

3          8

n₂

n₂(H⁺)=0.4 mol

需V(H₂SO₄)=0.05 L,即50 mL。

（3）由于加入HNO₃ 0.8 mol，则若要放出H₂时需将所有的HNO₃消耗完。

3Fe+8H⁺+2====3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O

3         2

n₃         0.8 mol

n₃(Fe)=mol

m(Fe)=1.2 mol×56 g·mol^-1=67.2 g    W>67.2 g