Question

14g铁粉完全溶于某稀硝酸溶液中，二者恰好完全反应，放出一氧化氮，得到溶液1L，所得溶液比原稀硝酸增重8

14g铁粉完全溶于某稀硝酸溶液中，二者恰好完全反应，放出一氧化氮，得到溶液1L，所得溶液比原稀硝酸增重8g，求：（1）所得溶液中金属离子的物质的量浓度；（2）该稀HNO 3 的物质的量浓度（反应过程中溶液体积变化忽略不计）．

Answer 1

n（Fe）= 14g 56g/mol =0.25mol，铁与稀硝酸发生Fe+4HNO 3 =Fe（NO 3 ） 3 +NO↑+2H 2 O或3Fe+8HNO 3 =3Fe（NO 3 ） 2 +2NO↑+4H 2 O，由质量守恒可知m（NO）=14g-8g=6g，n（NO）= 6g 30g/mol =0.2mol，如生成=Fe（NO 3 ） 3 ，则生成0.25molNO，如生成Fe（NO 3 ） 2 ，则生成0.25mol× 2 3 ≈0.17mol，则说明生成Fe（NO 3 ） 3 和Fe（NO 3 ） 2 ， （1）设生成xmolFe（NO 3 ） 3 ，ymolFe（NO 3 ） 2 ， 则 x+y=0.25 x+ 2 3 y=0.2 ， x=0.1，y=0.15， 则c（Fe 3+ ）= 0.1mol 1L =0.1moL/L，c（Fe 2+ ）= 0.15mol 1L =0.15mol， 答：所得溶液中Fe 3+ 浓度为0.1moL/L，Fe 2+ 浓度为0.15mol/L． （2）n（HNO 3 ）=3n（Fe（NO 3 ） 3 ）+2n（Fe（NO 3 ） 2 ）+n（NO）=0.3mol+0.3mol+0.2mol=0.8mol， c（HNO 3 ）= 0.8mol 1L =0.8mool/L， 答：该稀HNO 3 的物质的量浓度为0.8mol/L．