Question

高中化学计算

由铁和氧化铁的混合物溶于500ml稀硝酸中，放出NO22.4L并余5.44g铁，向反应后的溶液中通入20.16L氯气（标况下）恰好使Fe2+全部氧化。求（1）稀硝酸的物质的量浓度。（2）混合物中Fe的质量分数。

Answer 1

1 有铁剩余证明溶液中全是二价的亚铁离子
所以亚铁离子物质量=20.16/22.4*2=1.8mol所以溶液中硝酸根物质的量n=1.8*2=3.6mol
再加上1molNO中的氮元素硝酸物质量n=1+3.6=4.6mol，c=4.6/0.5=9.2mol/L
2通过NO的电子转移算得与硝酸直接反应的Fe物质的量=3/2=1.5mol
所以与Fe2O3反应的Fe物质的量=（1.8-1.5）/3=0.1mol
所以铁的质量=（0.1+1.5）*56+5.44=95.04g
氧化铁质量=0.1*160=16g Fe的质量分数=95.04/（95.04+16）=0.856
（这题其实我在知道上已经回答过一次了。。。。。。）

追问

“与Fe2O3反应的Fe”能反应吗？这题是不是铁与硝酸生成三价铁，又被铁还原为二价铁，氧化铁与硝酸生成三价铁也被氧化为二价铁？第一问懂了，第二问还不懂，能再讲明白些吗？谢了

追答

我所说的“与Fe2O3反应的Fe”是指Fe2O3溶于硝酸后生成Fe3+离子和多余的铁发生反应生成亚铁离子这题就氧化性的相对强弱反应顺序就如你所说的“铁与硝酸生成三价铁，又被铁还原为二价铁，氧化铁与硝酸生成三价铁也被氧化为二价铁”但我们也可以理解为由于硝酸不足量Fe只能被还原成二价然后多余的Fe再去和三价铁离子作用，如果还有问题可以继续问

追问

生成1mol硝酸，与硝酸直接反应的铁应也是1mol，为什么是1.5mol？1.8mol亚铁离子应该包括除了剩余铁的所有铁，不是也包括氧化铁中的铁吗？为什么还除以3？
谢谢你不厌其烦的回答！

追答

我们考虑的是直接生成二价铁的情况而不是三价铁的情况所以不是1比1的反应生成1molNO，硝酸从5价变成了2价得到3mol电子，而铁从单质上升至2价要失去2mol电子所以根据电子得失守恒3/2=1.5mol
前面计算硝酸物质量时先根据电荷守恒算出硝酸根的量再加上参与氧化还原的硝酸根便是硝酸的总量
关于“为什么还除以3？”
因为3价铁离子与铁单质的反应：Fe+2Fe3+=====3Fe2+
1.8-1.5=0.3算出的就是这个反应生成的亚铁离子根据系数关系除以3得到的就是参与这个反应铁单质物质的量