Question

化学计算题 求答案 求详解

单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下：
aFe+bNO3-+cH+==dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O（系数均为自然数）
（1）c、g、h的关系式是_____________________________。
（2）b、c、d、f的关系式是_____________________________。
（3）d、f、g、h的关系式是_____________________________。
（4）若a=12，铁和硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是_____。c的取值范围是____。

Answer 1

（1）根据原子数目守恒 ：铁原子守恒 a=d+f (1)
氮原子守恒 b=g+2h （2）
氧原子守恒 3b=g+h+k （3）
氢原子守恒 c=2k （4）
（2）（3）（4）三个式子消去b和k
（2）根据离子方程式左右两边电荷守恒可得到 c-b=2d+3f
(3)根据氧化还原反应得失电子守恒 2d+3f=3g+8h
（4）
用极端法，根据Fe转移电子数与N转移电子数相等
b最小时 Fe....Fe2+(升2) ,NO3-.....N2O(降4)
b=12*2/4=6

b最大时 Fe....Fe3+(升3) ,NO3-.....NO (降3)
b=12*3/3=12

根据题意两个极端不可取，所以6<b<12

由电荷守恒
12Fe + 6NO3- + cH+ = 12Fe2+ .........
-18 + c = 24
c = 42

12Fe + 12NO3- + cH+ = 12Fe3+ .........
-36 + c = 36
c = 72
42 < c < 72

Answer 2

(1)依N守恒，有b=g+h/2;
依H守恒，有c=k/2;
依O守恒，有3b=g+h+k;将1，2两式代入3中可得4g+h=4c;
(2)依电荷守恒，有 c-b=2d+3f;
(3)依电子守恒，有2d+3f=3g+8h;
(4)用极值法；Fe转为3价，NO3-生成NO，此时b最大为12，Fe转为2价，NO3-生成N2O，此时b最小为6

Answer 3

(1)c=4g+10h
氢原子守恒得 c=2k
氧原子守恒得 k+h+g=3b
氮原子守恒得 b=g+2h
联立得c=4g+10h
（2）b+c=2d+3f
离子守恒得到（左右两边正负代码一致）
（3）2d+3f=3g+4h
电子转移守恒得到（Fe失去电子，N得到电子）
（4）6<b<12,还是转移电子守恒（12个Fe转移电子数在24到36之间，而这些电子转移成了氮的氧化物，最多36/3=12，最少24/4=6）c取极值法得42到72
希望对你有所帮助。

Answer 4

。。。