Question

铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO（OH）]．将一块带锈铁片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584L，最终剩余2.020g铁．
（1）反应后溶液中溶质的成分是

 

，其物质的量为

 

．
（2）原带锈铁片中铁锈的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）完全反应后铁有剩余，说明硝酸完全反应，则溶液中溶质为硝酸亚铁，n（NO）=

3.584L

22.4L/mol

=0.16mol，根据N原子守恒计算硝酸亚铁的物质的量；
（2）根据铁原子守恒、转移电子守恒计算铁锈的物质的量，再根据质量分数公式计算铁锈质量分数．

解答： 解：（1）完全反应后铁有剩余，说明硝酸完全反应，溶液中溶质为硝酸亚铁，n（NO）=

3.584L

22.4L/mol

=0.16mol，n（HNO₃）=1mol/L×0.7L=0.7mol，根据N原子守恒得n[Fe（NO₃）₂]=

0.7mol-0.16mol

2

=0.27mol，故答案为：Fe（NO₃）₂；0.27mol；
（2）设铁锈的物质的量为xmol，根据铁原子守恒得，参加氧化还原反应的n（Fe）=0.27mol-xmol，
根据转移电子守恒得xmol+0.16mol×3=（0.27-x）mol×2，x=0.02，原来铁的质量=2.020g+（0.27-0.02）mol×56g/mol=16.020g，
铁锈的质量分数=

0.02mol×89g/mol

0.02mol×89g/mol+16.020g

×100%=10%，
故答案为：10%．

点评：本题考查了根据方程式计算，根据物质的性质确定溶质成分，再结合原子守恒、转移电子守恒计算铁锈质量分数，题目难度中等．