Question

急求！用两支试管量取等质量的铁粉，分别加入一定量的浓硝酸，浓硫酸，加热条件下充分反应

用两支试管量取等质量的铁粉，分别加入一定量的浓硝酸，浓硫酸，加热条件下充分反应，均收集到2.24L气体，铁都有剩余，下列说法正确的为什么是A
A两只试管收集到的气体一定都是混合物 B两支试管中发生反应后，转移电子数一定相等
请详细分析一下， 电子转移一定不能 还是有可能相等，虽然说随着反应酸会变稀，但铁的变价不是一定的吗？

Answer 1

铁遇浓硝酸在常温下会钝化，加热时反应：
少量铁：Fe+6HNO3(浓)=△=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
过量铁：Fe+4HNO3(浓)=△=Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O
铁和稀硝酸反应：
少量铁：Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
过量铁：3Fe+8HNO3(稀)==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
由已知可知，铁是过量的，刚开始浓硝酸和铁反应生成Fe(NO3)2和NO2，随着反应进行，硝酸浓度降低，变成稀硝酸，和铁反应生成Fe(NO3)2和NO，所以收集到的气体是混合物。
同理，开始浓硫酸和铁反应
Fe＋2H2SO4（热、浓）＝FeSO4＋SO2（气）＋2H2O
生成的是SO2，后来硫酸浓度降低变成稀硫酸，反应生成的就是H2，收集到的也是混合物。
至于转移的电子数，和你反应掉的铁的量有关，因为铁是过量的，反应生成的肯定是二价铁而不是三价铁，所以转移的电子数为反应的铁的电子数，但题目没有告诉你剩余的铁是否相等，故未知。至于是否相等，和你加入的浓硝酸和浓硫酸的量有关，可能相等。

追问

铁不都是变成二价，为什么还和酸的量有关。能否简单举例一下？什么简单数字说说
若剩余的铁是相等的呢？

追答

若剩余的铁相等则转移的电子数相等
我们关键是没法判断什么浓度算浓硝酸，什么浓度算稀硝酸，只能知道开始时浓硝酸，生成NO2，后来变成稀硝酸，生成NO，但是不知道转变的临界点是什么，即浓度减小到什么程度算是稀硝酸了我们无法准确知道。所以我无法准确计算出2.24L气体中有多少是NO，多少是NO2，消耗的铁到底多少也没法算出。
我前面说错了，既然收集到的气体是2.24L已经确定，那加入的酸量应该也是确定的。硫酸那组消耗掉的铁我们可以知道，因为无论和浓还是稀硫酸反应，反应掉的铁和生成气体的比例都是1：1，但是硝酸那组我们就无法确定了，因为和浓、稀硝酸反应铁和生成气体的比例是不一样的，所以无法确定，原因我上面说了，我们不知道NO和NO2的比例。
若想判断转移电子数，一个是想办法得知2.24L中NO、NO2分别占了多少，一个是得知消耗了多少铁，若消耗的铁一样即剩余质量相等，则转移电子数相等

Answer 2

得到：2NO2+N2O4+NO混合物
电子可能相等

追问

详细点，为什么电子可能相等

追答

第一种：
Fe与硫酸反应得到亚铁
足量的铁与硝酸反应也得到亚铁
第二种：
得到的FeSO4与Fe(NO3)3是3:2

Answer 3

铁与浓酸反应生成二氧化硫和二氧化氮，和稀酸反应生成氢气和一氧化氮
由于铁有剩余，所以既和浓酸反应又和稀酸反应