Question

10．將一定量的鐵粉加入到裝有200mL某濃度的稀硝酸溶液的容器中充分反應(yīng)．
 ①容器中剩余m₁ g鐵粉，收集到NO標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為672mL．
所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式Fe（NO₃）₂，原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度0.6mol/L．
②向上述固、液混合物中逐滴加入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生NO氣體為止，此時容器中還剩余鐵粉m₂g
則此時溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式FeSO₄，m₁-m₂ 的值為7.6g（精確到0.1g ）

Answer 1

分析 （1）①容器中剩有m₁ g的鐵粉，生成硝酸亞鐵；
②硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計算NO的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算參加反應(yīng)的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算；
（2）①混合物中逐滴加入稀硫酸，F(xiàn)e先和HNO₃（氫離子由硫酸提供）生成NO，然后是Fe和H₂SO₄反應(yīng)生成H₂，據(jù)此確定溶液中的溶質(zhì)；
②m₁-m₂的值為加入硫酸后再溶解的金屬鐵的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)方程式中鐵和硝酸根離子量的關(guān)系計算即可．

解答 解：（1）①容器中剩有m₁ g的鐵粉，所得溶液中的溶質(zhì)為Fe（NO₃）₂，
故答案為：Fe（NO₃）₂；
②硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，NO的物質(zhì)的量=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，參加反應(yīng)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，故原硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.12mol}{0.2L}$=0.6mol/L，
故答案為：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應(yīng)順序為：Fe先和HNO₃（氫離子由硫酸提供）生成NO，因為此時鐵還是有剩余，所以硝酸根離子被消耗光，硝酸根反應(yīng)完全后，再是Fe和H₂SO₄反應(yīng)生成H₂，此時溶液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵，
故答案為：FeSO₄；
②Fe先和HNO₃（氫離子由硫酸提供）生成NO，關(guān)系為：3Fe～2NO₃^-，溶液中硝酸根離子的物質(zhì)的量是0.12mol-0.03mol=0.09mol，所以消耗鐵的物質(zhì)的量是$\frac{0.09mol×3}{2}$=0.135mol，質(zhì)量是0.135mol×56g/mol=7.56≈7.6g，即m₁-m₂ 的值為 7.6，
故答案為：7.6；

點評 本題考查化學(xué)方程式的計算、氧化還原反應(yīng)計算，側(cè)重對解題方法技巧與學(xué)生分析解決問題能力的考查，注意根據(jù)守恒進行解答，難度較大．