向质量为30g的Fe、Fe2O3混合物中加入250mL4mol/L的稀HNO3恰使混合物完全溶解,放出NO（标准状况）2

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：化学作业时间：2024/06/16 02:37:05

向质量为30g的Fe、Fe2O3混合物中加入250mL4mol/L的稀HNO3恰使混合物完全溶解,放出NO（标准状况）2.24L,所得溶液中再滴加KSCN溶液,无血红色出现,若用与尚书混合物中铁元素质量相等的铁屑和足量的稀硫酸充分反应,所得到的气体在标准状况写的体积为

加入稀硝酸,发生三个反应：
Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+2H2O+NO↑
Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2
由于反应后滴加KSCN无血红色出现,可知最终溶液中只有Fe(NO3)2.
反应产生2.24L即0.1molNO,则由反应式可知与稀硝酸直接反应的铁为0.1mol,该反应消耗0.4molHNO3,产生0.1molFe(NO3)3；HNO3总量为0.25*4=1mol,可知与Fe2O3反应的HNO3为1-0.4=0.6mol,由反应式可知Fe2O3为0.1mol,产生0.2molFe(NO3)3.
因此上述两个反应总共产生了0.3molFe(NO3)3,需要0.15molFe来使其还原为Fe(NO3)2,也即固体混合物中共有0.1molFe2O3,为0.1*160=16g；有0.1+0.15=0.25mol单质Fe,为0.25*56=14g,总质量刚好为30g.
该混合物中含有的铁元素质量为16*112/160+14=25.2g,即与稀硫酸反应的铁屑为25.2g,0.45mol,由反应式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知能产生0.45molH2,标况下的体积为0.45*22.4=10.08L.
再问：能不能用电子守恒来做
再答：根据电子守恒的话，则产生0.1molNO硝酸得到了0.3mol电子，设混合物中有xmolFe，ymolFe2O3，则由于最后全部变为二价铁离子，则xmolFe失去2xmol电子，ymolFe2O3得到2ymol电子，由氧化还原反应中得失电子数相等，可知有0.3+2y=2x，再由混合物总质量为30g，可得56x+160y=30，两式联立，解得x=0.25，y=0.1，即混合物中有0.25mol单质铁和0.1mol氧化铁，剩下氢气体积的按照前述步骤计算就可以了。