Question

【題目】在1 L 2 mol·L－1稀硝酸溶液中逐漸加入鐵粉，反應中氧化產(chǎn)物的物質的量與加入鐵粉的物質的量的關系如圖所示：

回答下列問題：

(1)與曲線a對應的離子方程式為_____。

(2)曲線b代表的微粒為_____________，n2的值為__________。

(3)若M點時再加入V L 2 mol·L－1的稀硝酸，恰好反應完全，則V為_____________。

(4)研究表明硝酸的濃度越小，反應后氮的化合價越低。在極稀的硝酸溶液中加入少量鐵粉，生成NH4＋的離子方程式為_________。

Answer 1

【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O Fe2+ 0.6 0.2 8Fe+3NO3-+30H+=8Fe3++3NH4++9H2O

【解析】

向稀硝酸中加入鐵粉時，發(fā)生兩個過程，開始先生成Fe(NO3)3，反應方程式為：Fe+4 HNO3（�。�= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，Fe(NO3)3與過量的鐵繼續(xù)反應生成 Fe(NO3)2，反應方程式為：2 Fe(NO3)3+Fe=3 Fe(NO3)2，由此分析解答。

（1）曲線a代表Fe+4HNO3（稀）= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，離子方程式為：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O；

（2）根據(jù)反應Fe+4 HNO3（�。�= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，1 L 2 mol·L－1稀硝酸溶液參與反應，則此時消耗Fe的物質的量為0.5mol，曲線b代表的微粒為亞鐵離子，加鐵粉從n1到n2發(fā)生反應2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2，且M點n(Fe3+)=n(Fe2+)，

即 2Fe3+～～～Fe～～～3Fe2+，

開始0.5mol 0 0

轉化 2x x 3x

M點 0.5-2x 3x

所以0.5-2x =3x，x=0.1mol，故M點消耗鐵的物質的量為0.5mol+0.1mol=0.6mol；

（3）M點時再加入VL2mol/L的稀硝酸，恰好反應完全，說明硝酸與0.6mol的鐵恰好完全反應生成鐵離子，而稀硝酸參加氧化還原反應，氧化性的硝酸占，根據(jù)得失電子守恒得3×0.6mol=×2×(1+V)×3，解之得V=0.2L；

（4）極稀的硝酸液中加入少量鐵粉，生成NH4+的離子方程式為：8Fe+3NO3-+30H+=8Fe3++3NH4++9H2O。