Question

（12分）鐵與HNO3作用時，還原產物除與HNO3濃度有關外，還與溫度有關。已知鐵

與冷的稀HNO3反應時，主要還原產物為NO氣體；與熱的稀HN03反應時，主要還原產物

為N2O氣體；當HNO3更稀時，其重要還原產物是NH4+�，F有鐵與稀 HNO3的作用，請分析

下圖，回答有關問題。

假設曲線的各段內只有一種還原產物。

（1）0點到a點的還原產物是 ________ __ 。

（2）a點到b點的還原產物是__ __，其原因是 。

（3）試完成b點到c點的反應方程式：

口Fe+口HNO3——口Fe( NO3)3+口[ ]+口H20。

（4）反應過程中，到達 ________ 點時,HN03已完全反應。

（5）已知達到d點時反應結束，此時溶液中的主要陽離子是 。

（6）c點和d點參加反應的鐵的物質的量之比是 ___________ 。

 

Answer 1

(12分)

（1） NO （1分）

(2 ) N2O （1分）

反應放熱，使溶液溫度升高 （2分）

（3） 8 30 8 3 NH4NO3 9 （2分）

（4） c （2分） （5） Fe2+ （2分） （6） 2:3（2分）

【解析】

試題分析：（1）鐵與稀硝酸反應開始時的還原產物是NO，所以0點到a點的還原產物是NO；

（2）鐵與稀硝酸的反應放熱，使溶液溫度升高，所以a點到b點的還原產物是N2O；

（3）b點到c點的氣體的體積不再變化，說明此時的還原產物是NH4+，所以b點到c點的反應方程式中的空白處是NH4NO3 ，Fe失去3個電子，硝酸中的+5價的N得到8個電子生成-3價的N，根據得失電子守恒，Fe的系數是8，NH4NO3 的系數是3，利用觀察法配平其他物質的系數即可，所以b點到c點的反應方程式8Fe+30HNO3=8Fe( NO3)3+3 NH4NO3+9H20。

（4）該反應到達c點時硝酸完全反應，此時溶液中的H+的濃度為0；

（5）硝酸完全反應后，再加入Fe，則會發(fā)生Fe+2Fe3+=3 Fe2+，所以反應結束時溶液中的主要陽離子是Fe2+;

（6）由圖可知，若c點時參加反應的Fe的物質的量是3mol，溶液中存在3molFe3+;則d點發(fā)生Fe+2Fe3+=3 Fe2+時,又需要Fe的物質的量是1.5mol，所以d點參加反應的Fe的物質的量共是3+1.5=4.5mol，所以c點和d點參加反應的鐵的物質的量之比是3:4.5=2:3.

考點：考查Fe與硝酸的反應產物的判斷，對圖像的分析，氧化還原反應的計算