题目内容

有A、B两容器,均装入铁和热浓硝酸,A容器中有1mol铁被氧化,B容器中有1mol硝酸被还原,则A、B两容器中所放出的NO2的物质的量之比为
 
考点:化学方程式的有关计算
专题:
分析:氧化还原反应中,化合价升高的物质作还原剂,还原剂发生氧化反应,生成的产物为氧化产物,化合价降低的物质作氧化剂,氧化剂发生还原反应,生成的产物为还原产物;
Fe+6HNO3(浓)
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Fe(NO33+3NO2↑+3H2O中,Fe元素的化合价由0升高为+3价,硝酸中N元素的化合价由+5价降低为+4价,1molFe被氧化,被还原的硝酸为3mol,或根据得失电子守恒解答,以此计算.
解答: 解:Fe+6HNO3(浓)
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Fe(NO33+3NO2↑+3H2O,该反应中元素的化合价变化如下:3Fe→3Fe(NO33,Fe元素的化合价由0价→+3价,Fe失去3e-; 3HNO3→3NO2,N元素的化合价由+5价→+4价,得到3e-,化合价降低的物质作氧化剂,所以该反应的氧化剂是硝酸,化合价升高的物质作还原剂,铁为还原剂,
方法一:A容器中有1mol铁被氧化,根据方程式放出的NO2的物质的量n(NO2)=3n(Fe)=3mol,
1molFe被氧化,被还原的硝酸为3mol,B容器中有1mol硝酸被还原,参加反应的铁为
1
3
mol,放出的NO2的物质的量n(NO2)=3n(Fe)=1mol,则A、B两容器中所放出的NO2的物质的量之比为3:1,
方法二:由电子守恒可知,铁元素失去的电子总数等于氮元素得到的电子总数,所以
A容器中有1mol铁被氧化,Fe元素的化合价由0价→+3价,失去3mole-; N元素的化合价由+5价→+4价,得到e-,所以生成的二氧化氮的物质的量为3mol;
N元素的化合价由+5价→+4价,B容器中有1mol硝酸被还原,得到1mole-,所以生成的二氧化氮的物质的量为1mol;
则A、B两容器中所放出的NO2的物质的量之比为3:1,
故答案为:3:1;
点评:本题考查氧化还原反应计算、氧化还原反应概念,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意根据产物中化合价判断起氧化剂与还原剂与NO2物质的量之间的关系,题目难度中等.
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