Question

在120mL60%的硝酸溶液（密度為1.3125g/cm³）中，加入mg鐵粉，在加熱條件下恰好完全反應，收集到NO與NO₂的混合氣體，將氣體通過低溫使NO₂完全轉化為N₂O₄晶體，得到11.5g晶體，反應后在溶液中滴入KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液不顯紅色．
（1）該硝酸的物質的量濃度為______．
（2）加入鐵的物質的量為______．
（3）標準狀況下，該反應收集到的氣體中NO的體積為______．

Answer 1

解：（1）c==mol/L=12.5mol/L，故答案為：12.5mol/L；
（2）溶液中滴入KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液不顯紅色，說明生成物沒有Fe3+，即硝酸沒有剩余．
120ml 12.5mol/L的硝酸的物質的量為：12.5mol/L×0.120L=1.5mol，
11.5g N₂O₄ 的物質的量=0.125mol，即含+4價的氮為0.125mol×2=0.25mol，1個氮原子得到1個電子，所以生成11.5g N₂O₄ 需要得到電子0.25mol，
設加入了x mol的鐵，生成y mol一氧化氮，則鐵失去的電子為2xmol，一氧化氮需要得到電子3y mol，
則，
解得x=0.5，y=0.25，
故答案為：0.5mol；
（3）由問題（2）得出一氧化氮的物質的量為0.25mol，標準狀況下體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案為：5.6L．
分析：（1）根據c=計算；
（2）溶液中滴入KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液不顯紅色，說明生成物沒有Fe³⁺，即硝酸沒有剩余，然后根據電子得失守恒和氮元素守恒來解答；
（3）由問題（2）得出．
點評：本題主要考查了物質的量濃度的計算、氧化還原反應中電子得失守恒的應用，難度中等．