Question

问一道化学高三题目！！！！跪求

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为研究某烤蓝铁片（假设仅含Fe和Fe3O4），分别进行以下实验操作：
（3）再取三份不同质量的该粉末，分别加到相同体积（V）、物质的量浓度均为l0.00 mol·L-1的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关实验数据如下表所示（假设NO是唯一还原产物）：
实验序号 I II III
加入粉末质量/g 20.280 40.560 47.320
生成气体的体积（标准状况）/L 6.832 13.664 15.680
① 硝酸溶液的体积（V）为 ________________ mL。
② 若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu2+、Fe2+、Fe3+ 同时存在，计算加入铜粉的质量的范围（写出计算过程）。
答案是：（3）① 308；② 9.60 g ＜m(Cu)＜31.68 g
解：② 40.56g 粉末中含铁元素0.69mol，II反应需用硝酸2.68 mol（硝酸共3.08mol）
∴ II溶液中有Fe3+ 0.69 mol，过量硝酸0.4 mol
3Cu ~ 8HNO3 Cu ~ 2Fe3+
3×64 8 64 2
mmin 0.4 m 0.69 m = 22.08 g
∴mmin = 9.60 g mmax = 9.60+22.08 = 31.68 g
我想问的是怎么求硝酸的浓度，是不是用第三组数据，因为硝酸少量？我求不出来

Answer 1

一，二两份硝酸都过量，生成物为硝酸铁和一氧化氮而第三份如果硝酸过量，放出气体大于实际放出气体，说明第三份硝酸不足，以第三份求原有硝酸。以第一份求出铁和四氧化三铁的物质的量，则可求出第三份中铁和四氧化三铁的物质的量，四氧化三铁在表面肯定完全反应，求出四氧化三铁和硝酸反应放出的一氧化氮，用第三份放出一氧化氮的总量减去四氧化三铁放出的一氧化氮，就是铁和硝酸放出的一氧化氮，把四氧化三铁消耗的硝酸加上铁消耗的硝酸加起来就是原来的硝酸。（不管铁是否过量，都是消耗4摩尔铁放出1摩尔一氧化氮，以铁放出的一氧化氮算铁消耗的硝酸，四氧化三铁消耗硝酸，3摩尔消耗10摩尔摩尔，求出后两部份硝酸相加就是原来的硝酸 )
至于第二问：第二份的硝酸过量，则溶液中只有硝酸铁和过剩的硝酸，加入铜后应优先和硝酸反应，当硝酸反应完全，接下来就是硝酸铁和铜反应，就产生了亚铁离子，所以加入铜的下限就是与硝酸反应的铜，上限就是硝酸铁和剩余硝酸消耗的总的铜

Answer 2

是的，第三组数据中硝酸不足，样品没有反应完。因为：一、二组数据呈倍数关系，则样品都反应完了，第三级数据中，样品是第一组的2.3倍，若样品反应完则生成的气体也是2.3倍，即15.7136.但实际只生成了15.680，故硝酸不足，样品没有反应完
由第一、二组数据列方程组可以求出样品中两物质的物质的量比，再第三组数据中气体的量可以求出硝酸的浓度
自己先试试，若没算出来，再问