题目

将10g铁粉置于40ml的HNO3溶液中,微热,反应随着HNO3浓度的降低生成气体的颜色由红棕色变为无色,充分反应后共收集1792mlNO,NO2的混合气体,溶液中还残留了4.4g固体.请回答下面问题,并写出计算过程.
(1)求该反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比.
(2)求原HNO3溶液物质的量浓度.
(3)求NO,NO2体积比.
“晓熊”答案严重错误！“莫使伯牙琴绝”第一问答案给弄反了，

提问时间：2020-11-02

答案

参与反应的铁粉的物质的量=（10-4.4）/56=0.1mol
未被还原的硝酸的物质的量=硝酸亚铁（先生成硝酸铁,后被铁还原）的物质的量*2=铁的物质的量*2=0.1*2=0.2mol
不管是NO,还是NO2,都只含一个氮
因此被还原的HNO3的物质的量=气体的物质的量=1.792/22.4=0.08mol
1）
该反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比=0.2:0.08=5:2
2)
HNO3总的物质的量=0.2+0.08=0.28mol
原HNO3溶液物质的量浓度=0.28/0.04=7.0mol/L
3)
过量铁粉与浓硝酸反应：
Fe + 4HNO3（浓） = Fe(NO3)2 +2NO2 +2H2O
过量铁粉与稀硝酸反应：
3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 +2NO +4H2O
设NO为xmol,NO2为ymol
则有
x+y=0.08
3/2x+1/2y=0.1
x=0.06,y=0.02
NO,NO2体积比=0.06:0.02=3:1