Question

3．取一定量的铁粉与2mol•L^-1稀硝酸400mL反应，反应后硝酸和铁均无剩余（铁只显+2价），且硝酸的还原产物只有NO．（不考虑溶液体积的变化）
①若将铁粉慢慢加入到稀硝酸中，并搅拌，反应过程中溶液里Fe³⁺、H⁺、
NO₃ˉ 三种离子中的某离子的物质的量的变化曲线如图所示，则该曲线表示的是NO₃^-物质的量变化．
②若图中，当反应消耗0.2mol铁时，所需时间为2分钟，则H⁺离子的反应速率为1.0mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 ①最初NO₃^-为0.8mol，故图中曲线表示NO₃^-物质的量的变化；
②由图可知，当反应消耗0.2mol铁时，发生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，据v（H⁺）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$分析计算．

解答 解：①图象分析可知纵轴0.8到0.6后不再变化，氢离子全部变化为水，所以最初NO₃^-物质的量=2mol•L^-1×0.400L=0.8mol，故图中曲线表示NO₃^-物质的量的变化，
故答案为：NO₃^-；
②当反应消耗0.2mol铁时，发生反应：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，0.2mol到0.3mol是发生反应：Fe+2Fe（NO₃）₃=3Fe（NO₃）₂，消耗硝酸物质的量为0.8mol，消耗氢离子为0.8mol，v（H⁺）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{0.8mol}{0.4L}}{2min}$=1.0 mol•L^-1•min^-1，
故答案为：1.0．

点评 本题考查了氧化还原反应中电子守恒的应用、图象的分析判断和反应的定量计算，题目难度不大．