Question

將一定量的鐵加入100mL2mol/L稀硝酸中，充分反應(yīng)后有鐵剩余并生成氣體，若向其中滴加1.5mol/L的稀硫酸，使剩余的鐵恰好完全溶解并生成氣體（前后生成的氣體中均無H₂），且向其中滴加KSCN溶液不顯紅色．求：
（1）加入鐵的質(zhì)量；
（2）在標準狀況下共生成氣體的體積；
（3）加入稀硫酸的體積；
（4）電子轉(zhuǎn)移總數(shù)．

Answer 1

考點：化學方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：滴加KSCN溶液不顯紅色，說明生成的為亞鐵離子，反應(yīng)方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，根據(jù)此反應(yīng)方程式可計算出生成一氧化氮的物質(zhì)的量，參加反應(yīng)鐵的物質(zhì)的量，加入硫酸，無氫氣產(chǎn)生，說明繼續(xù)生成一氧化氮，硫酸只起酸性的作用，說明硝酸根離子把鐵氧化，反應(yīng)的離子方程式為：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=2Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，根據(jù)此方程式可計算出參加反應(yīng)鐵的物質(zhì)的量和硫酸的物質(zhì)的量，進而算出硫酸的體積，鐵的質(zhì)量和轉(zhuǎn)移電子數(shù)．

解答： 解：滴加KSCN溶液不顯紅色，說明生成的為亞鐵離子，
反應(yīng)方程式為：3Fe+8HNO₃ =3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
              3mol   8mol     3mol       2mol
              n1     0.2mol              n2
n1=

3mol×0.2mol

8mol

=0.075mol，n2=

0.2mol×2mol

8mol

=0.05mol，
加入硫酸，無氫氣產(chǎn)生，說明繼續(xù)生成一氧化氮，硫酸只起酸性的作用，說明硝酸根離子把鐵氧化，硝酸根離子的物質(zhì)的量為：0.2mol-0.05mol=0.15mol，
反應(yīng)的離子方程式為：
 3F e+2NO₃^-+8H⁺=2Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
 3mol    2mol     8mol        2mol
  n3     0.15mol  n4           n5
n3=

3mol×0.15mol

2mol

=0.225mol，n4=

0.15mol×8mol

2mol

=0.6mol，n5=

0.15mol×2mol

2mol

=0.15mol，
（1）加入鐵的物質(zhì)的量為：n1+n3=0.075mol+0.225mol=0.3mol，質(zhì)量為：0.3mol×56g/mol=16.8g；
答：加入鐵的質(zhì)量為：16.8g；
（2）生成NO的物質(zhì)的量為：n2+n5=0.05mol+0.15mol=0.2mol，標況下體積為：0.2mol×22.4L/mol=11.2L；
答：產(chǎn)生氣體的體積為；11.2L；
（3）硫酸的物質(zhì)的量為：

n4

2

=0.3mol，所需硫酸的體積為：

0.3mol

1.5mol/L

=0.2L；
答：硫酸的體積為0.2L；
（4）鐵使電子變?yōu)閬嗚F離子，0.3mol鐵失去電子0.6mol，
答；轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為0.6N_A．

點評：本題考查了根據(jù)方程式的計算，中等難度，搞清反應(yīng)原理，明確鐵是生成亞鐵離子是解題關(guān)鍵．