Question

向500mL某稀硝酸溶液中加入5.6g鐵粉，充分反應后，鐵粉全部溶解并放出NO氣體，溶液質量增加3.4g，
（1）則所得溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的物質的量濃度之比為______，
（2）原稀硝酸溶液的濃度為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由信息可知鐵與硝酸反應生成Fe²⁺和Fe³⁺，反應掉鐵的質量與生成NO的質量之差為3.4g，利用質量關系和電子守恒來計算；
（2）由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO），結合c=計算．
解答：解：（1）解：n（Fe）==0.1mol，生成NO的質量為5.6g-3.4g=2.2g，n（NO）==0.073mol，
設Fe²⁺和Fe³⁺物質的量分別為x、y，則
，
解得x=0.08mol，y=0.02mol，
所以所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺物質的量之比為0.08mol：0.02mol=4：1，
故答案為：4：1；            
（2）由原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO）=0.08mol×2+0.02mol×3+0.073mol=0.293mol，
c===0.59mol/L，故答案為：0.59mol/L．
點評：本題考查氧化還原反應的計算，明確鐵與硝酸反應及NO的質量、原子守恒、電子守恒是解答本題的關鍵，題目難度中等，注意守恒法的應用．