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将10g铁置于40mL某浓度的硝酸中,微热使其充分反应,随着反应的进行,硝酸的浓...

将10g铁置于40mL某浓度的硝酸中,微热使其充分反应,随着反应的进行,硝酸的浓度降低,生成气体的颜色由红棕色变为无色,反应至结束共收集到气体1792mL气体(均为标况下测定,不考虑N2O4存在),最后溶液中尚余4.4g固体.求解下列问题:
(1)原硝酸的物质的量浓度;
(2)生成的混合气体的组成;
(3)该反应过程中的总化学方程式.
最后溶液中尚余4.4g固体,该固体是铁,则溶液中铁以亚铁离子存在,即溶液中的溶质是硝酸亚铁, (1)根据氮原子守恒计算硝酸的物质的量浓度; (2)根据氮原子守恒及得失电子数相等列方程组解出一氧化氮和二氧化氮的物质的量; (3)该反应中,铁先和浓硝酸反应生成硝酸铁和二氧化氮、水,当硝酸降低到一定程度后,硝酸和铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,当硝酸完全反应后,铁再和硝酸铁反应生成硝酸亚铁,根据铁、硝酸、一氧化氮和二氧化氮的物质的量之比确定其计量数之比,从而得出该反应方程式. 【解析】 最后溶液中尚余4.4g固体,该固体是铁,则溶液中铁以亚铁离子存在,即溶液中的溶质是硝酸亚铁, (1)反应至结束共收集到气体1792mL气体(均为标况下测定,不考虑N2O4存在),混合气体的物质的量== 0.08mol,反应消耗铁的物质的量=,无论是二氧化氮还是一氧化氮,n(NOx)=n(HNO3)(作氧化剂),n[Fe(NO3)2]=n(HNO3)(作酸),根据氮原子守恒,硝酸的物质的量=n(NOx)+2n[Fe(NO3)2]=0.08mol+0.1mol×2 =0.28mol,C(HNO3)==7 mol/L,答:原硝酸的物质的量浓度是7 mol/L; (2)设n(NO)是xmol,n(NO2)是ymol,结合转移电子守恒列方程组为: 答:混合气体中一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别是 0.06mol、0.02mol; (3)该反应中,铁先和浓硝酸反应生成硝酸铁和二氧化氮、水,当硝酸降低到一定程度后,硝酸和铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,当硝酸完全反应后,铁再和硝酸铁反应生成硝酸亚铁, 铁的物质的量是0.1mol,参加反应的硝酸的物质的量是0.28mol,生成一氧化氮的物质的量是0.06mol,二氧化氮的物质的量是0.02mol,则这几种物质之间的计量数之比是0.1mol:0.28mol:0.06mol:0.02mol=5:14:3:1, 所以其方程式为:5Fe+14HNO3=5Fe(NO3)2+3NO↑+NO2↑+7H2O, 答:该反应过程中的总化学方程式是5Fe+14HNO3=5Fe(NO3)2+3NO↑+NO2↑+7H2O.
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考点分析:
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(1)重氮甲烷的电子式为   
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(3)碳烯很容易与烯烃、炔烃发生加成反应,生成三元环状化合物.碳烯与丙烯发生加成反应后所得产物的结构简式为   
(4)碳烯还可以插入到C-H键,C-C键之间,使碳链加长,当它插入丙烷分子中C-H键之间,碳链增长后的化合物的结构简式为       
(5)请分别写出碳烯与2-丁烯、苯反应的化学方程式(有机物用结构简式表示):
   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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