Question

9．Fe₃P與稀HNO₃反應生成Fe（NO₃）₃、NO、H₃PO₄和H₂O．
（1）寫出反應的化學方程式：3Fe₃P+41HNO₃（稀）=9Fe（N0₃）₃+14NO↑+3H₃PO₄+16H₂O；
（2）上述反應中，當生成1.8mol Fe³⁺時，放出NO的體積（標準狀況下）是62.72L，消耗的HNO₃是8，2mol；
（3）上述反應中，當有21mol電子發生轉移時，生成H₃PO₄是1.5mol，被還原的HNO₃是441g．

Answer 1

分析 （1）把Fe、P皆看成零價．在相應的生成物中Fe為+3價，P為+5價，所以價態升高總數為3×3+5=14，而降低的價態為3，最小公倍數為42，故Fe₃P的計量數為3，HNO₃作氧化劑部分計量數為14，然后用觀察法配平；
（2）根據Fe³⁺和NO、硝酸的關系式計算生成NO體積、消耗硝酸物質的量；
（3）根據轉移電子和磷酸、被還原硝酸的關系式計算．

解答 解：（1）把Fe、P皆看成零價．在相應的生成物中Fe為+3價，P為+5價，所以價態升高總數為3×3+5=14，而降低的價態為3，最小公倍數為42，故Fe₃P的計量數為3，HNO₃作氧化劑部分計量數為14，然后用觀察法配平，所以該反應方程式為3Fe₃P+41HNO₃（稀）=9Fe（N0₃）₃+14NO↑+3H₃PO₄+16H₂O，故答案為：3Fe₃P+41HNO₃（稀）=9Fe（N0₃）₃+14NO↑+3H₃PO₄+16H₂O；
（2）根據方程式知，生成9molFe³⁺的同時生成14molNO，則當生成1.8mol Fe³⁺時生成NO體積=$\frac{1.8mol×14mol}{9mol}×22.4L/mol$=62.72L；
根據方程式知，生成9molFe³⁺的同時消耗硝酸41molNO，則當生成1.8mol Fe³⁺時消耗硝酸物質的量=$\frac{1.8mol×41mol}{9mol}$=8.2mol，
故答案為：62.72；8.2；
（3）根據方程式知，轉移42mol電子的同時生成磷酸3mol，則當轉移21mol電子時生成磷酸物質的量=
$\frac{21mol}{42mol}×3mol$=1.5mol，據方程式知，轉移42mol電子的同時被還原的硝酸是14mol，則轉移42mol電子的同時被還原硝酸物質的量=$\frac{21mol}{42mol}×14mol$=7mol，被還原硝酸質量=7mol×63g/mol441g，
故答案為：1.5；441．

點評 本題考查氧化還原反應有關計算，明確各個物理量之間的關系式即可解答，正確書寫化學反應方程式是解本題關鍵，注意Fe、P化合價的處理方法，為解題難點．