Question

10．将一定量的铁粉加入到装有200mL某浓度的稀硝酸溶液的容器中充分反应．
 ①容器中剩余m₁ g铁粉，收集到NO标准状况下体积为672mL．
所得溶液中溶质的化学式Fe（NO₃）₂，原硝酸溶液的物质的量浓度0.6mol/L．
②向上述固、液混合物中逐滴加入稀硫酸，直到不再产生NO气体为止，此时容器中还剩余铁粉m₂g
则此时溶液中溶质的化学式FeSO₄，m₁-m₂ 的值为7.6g（精确到0.1g ）

Answer 1

分析 （1）①容器中剩有m₁ g的铁粉，生成硝酸亚铁；
②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO，根据n=$\frac{V}{Vm}$计算NO的物质的量，根据电子转移守恒计算参加反应的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），再根据c=$\frac{n}{V}$计算；
（2）①混合物中逐滴加入稀硫酸，Fe先和HNO₃（氢离子由硫酸提供）生成NO，然后是Fe和H₂SO₄反应生成H₂，据此确定溶液中的溶质；
②m₁-m₂的值为加入硫酸后再溶解的金属铁的质量，根据反应方程式中铁和硝酸根离子量的关系计算即可．

解答 解：（1）①容器中剩有m₁ g的铁粉，所得溶液中的溶质为Fe（NO₃）₂，
故答案为：Fe（NO₃）₂；
②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO，NO的物质的量=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根据电子转移守恒，参加反应的n（Fe）=$\frac{0.03mol×3}{2}$=0.045mol，由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=2×0.045mol+0.03mol=0.12mol，故原硝酸的物质的量浓度=$\frac{0.12mol}{0.2L}$=0.6mol/L，
故答案为：0.6；
（2）①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸溶液中的反应顺序为：Fe先和HNO₃（氢离子由硫酸提供）生成NO，因为此时铁还是有剩余，所以硝酸根离子被消耗光，硝酸根反应完全后，再是Fe和H₂SO₄反应生成H₂，此时溶液中的溶质为硫酸亚铁，
故答案为：FeSO₄；
②Fe先和HNO₃（氢离子由硫酸提供）生成NO，关系为：3Fe～2NO₃^-，溶液中硝酸根离子的物质的量是0.12mol-0.03mol=0.09mol，所以消耗铁的物质的量是$\frac{0.09mol×3}{2}$=0.135mol，质量是0.135mol×56g/mol=7.56≈7.6g，即m₁-m₂ 的值为 7.6，
故答案为：7.6；

点评 本题考查化学方程式的计算、氧化还原反应计算，侧重对解题方法技巧与学生分析解决问题能力的考查，注意根据守恒进行解答，难度较大．