题目内容
将28克铁粉溶于4L的某稀硝酸中，二者恰好完全反应，称量反应后的溶液，比反应前增加了16克．
（1）写出可能的化学反应方程式 ；．
（2）生成气体的体积为多少L（标准状态时）？
（3）原硝酸的物质的量浓度是多少？
（1）写出可能的化学反应方程式
（2）生成气体的体积为多少L（标准状态时）？
（3）原硝酸的物质的量浓度是多少？
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：（1）铁与稀硝酸发生Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O或3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，
（2）由质量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=
=0.4mol，根据V=nVm计算NO的体积；
（3）n（Fe）=
=0.5mol，如生成Fe（NO3）3，则生成0.5molNO，如生成Fe（NO3）2，则生成0.5mol×
≈0.33mol，则说明生成Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，令Fe（NO3）3和Fe（NO3）2物质的量分别为xmol、ymol，根据Fe元素守恒及电子转移守恒列方程计算，再根据N元素守恒可知，n（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+2n[Fe（NO3）2]+n（NO），进而计算原硝酸的物质的量浓度．
（2）由质量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=
| 12g |
| 30g/mol |
（3）n（Fe）=
| 28g |
| 56g/mol |
| 2 |
| 3 |
解答：
解：（1）铁与稀硝酸可能发生反应：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，
故答案为：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O；
（2）由质量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=
=0.4mol，
故NO的体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，
答：生成气体的体积为8.96L．
（3）n（Fe）=
=0.5mol，如生成Fe（NO3）3，则生成0.5molNO，如生成Fe（NO3）2，则生成0.5mol×
≈0.33mol，则说明生成Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，
令Fe（NO3）3和Fe（NO3）2物质的量分别为xmol、ymol，根据Fe元素守恒及电子转移守恒，可得：
，解得x=0.2、y=0.3，
根据N元素守恒可知，n（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+2n[Fe（NO3）2]+n（NO）=3×0.2mol+2×0.3mol+0.4mol=1.6mol，原硝酸的物质的量浓度=
=0.4mol/L，
答：原硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L．
故答案为：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O；
（2）由质量守恒可知m（NO）=28g-16g=12g，n（NO）=
| 12g |
| 30g/mol |
故NO的体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L，
答：生成气体的体积为8.96L．
（3）n（Fe）=
| 28g |
| 56g/mol |
| 2 |
| 3 |
令Fe（NO3）3和Fe（NO3）2物质的量分别为xmol、ymol，根据Fe元素守恒及电子转移守恒，可得：
|
根据N元素守恒可知，n（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+2n[Fe（NO3）2]+n（NO）=3×0.2mol+2×0.3mol+0.4mol=1.6mol，原硝酸的物质的量浓度=
| 1.6mol |
| 4L |
答：原硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L．
点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于对学生的分析能力和计算能力的考查，注意结合质量守恒确定NO的质量，可以根据电子转移守恒计算Fe的氧化产物，难度中等．
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