高一化学 .. 暑假作业
（1）原混合物中的铜和铁的物质的量各是多少？
（2）稀硝酸的物质的量浓度为多少？
（3）再加入上述200mL稀硝酸，有得到标准状况下的NO体积是多少？
有图解的能否给我图解啊 .. 展开
问题一：
1.由于反应到最后加入KSCN溶液，溶液不变红色，所以理论上是不存在三价铁离子，只有二价铜离子和二价铁离子，这也说明全部的稀硝酸也刚好反应完毕（因为如果还存在硝酸，那么其氧化性会把二价铁离子氧化成三价铁离子）；
2.假设混合金属里面有x mol的Cu和y mol的铁，那么反应最后所以的金属就失去了(2x+2y)mol的电子；
3.反应最后获得标况下4.48L的NO，也就是0.2mol的NO，这个过程中N从HNO3（N是+5价）变成NO（但是+2）价，总共得到了(5-2)*0.2=0.6mol的电子；
4.根据得失电子守恒，我们可以知道2x+2y=0.6mol；而我们已知混合金属的重量是18g，所以又有64x+56y=18，最后解得x=0.15 mol y =0.15 mol.也就是混合金属中铜和铁的物质的量各是0.15 mol。
问题2：
由于第一步的推理我们知道全面的硝酸都已经反应，所以根据N元素守恒，反应前HNO3的物质的量等于NO和溶液中硝酸根的物质的量总和，反应后生产的NO的物质的量为0.2mol，硝酸铜和硝酸亚铁的总物质的量为0.3mol，所以硝酸根的量为0.6mol；所以硝酸的物质的量浓度为（0.2+0.6）mol/400ml=2mol/L。
问题3：
200ml的稀硝酸里面含有2mol/L*0.2L=0.4mol HNO3；而我们知道混合金属里面有0.15mol铁，所以原溶液中有0.15mol的二价铁离子，需要0.05mol的硝酸才能完全氧化（根据电子得失守恒，1mol的硝酸能氧化3mol的亚铁离子），另外需要额外的0.15mol硝酸根来跟三价铁离子配对才能使满足最后溶液的电中性，所以我们只需要硝酸（0.05+0.15）mol=0.2mol的硝酸，所以溶液中亚铁离子不足，最后生成的NO应该以亚铁的量来计算，根据电子得失守恒，我们知道最后得到0.05molNO，也就是标况下的1.12L NO。
图解如下：
补充一下：图片里的解释是为了方便计算，实际过程中硝酸跟铁反应是不会生成硝酸亚铁的。实际的过程应该是硝酸同时跟铜跟铁反应，生成硝酸铁和硝酸铜，硝酸反应完毕后，过量的铜或铁再跟硝酸铁反应，使硝酸铁变成硝酸亚铁。但是无论怎么思考，电子守恒这个定律是不变的。希望我的回答能令你满意。
64x+56y=18
2x+2y=0.2*3=0.6
