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一道化学高考计算题钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4.某学习小组为研究某烤蓝铁片(假设仅

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/07 16:59:49
一道化学高考计算题
钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4.某学习小组为研究某烤蓝铁片(假设仅含Fe和Fe3O4),分别进行以下实验操作:
(3)再取三份不同质量的该粉末,分别加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol·L-1的三份硝酸溶液中,充分反应后,固体全部溶解,有关实验数据如下表所示(假设NO是唯一还原产物):
实验序号 I II III
加入粉末质量/g 20.280 40.560 47.320
生成气体的体积(标准状况)/L 6.832 13.664 15.680
① 硝酸溶液的体积(V)为 ________________ mL.
② 若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉,要使溶液中Cu2+、Fe2+、Fe3+ 同时存在,计算加入铜粉的质量的范围(写出计算过程).
答案是:(3)① 308;② 9.60 g <m(Cu)<31.68 g
解:② 40.56g 粉末中含铁元素0.69mol,II反应需用硝酸2.68 mol(硝酸共3.08mol)
∴ II溶液中有Fe3+ 0.69 mol,过量硝酸0.4 mol
3Cu ~ 8HNO3 Cu ~ 2Fe3+
3×64 8 64 2
mmin 0.4 m 0.69 m = 22.08 g
∴mmin = 9.60 g mmax = 9.60+22.08 = 31.68 g
我想问的是怎么求硝酸的浓度,是不是用第三组数据,因为硝酸少量?我求不出来
同学你好,硝酸浓度见题目第三行10mol/L
我觉得你的问题应该不在这里,请阐清你的疑问以便进一步为你解答.
在线,可追问.
再问: 就是我知道第三组硝酸不足,也知道fe和fe3o4分别的物质的量,但怎么求硝酸体积呢?
再答: 根据你所说,你已经知道第三次硝酸不足量了。硝酸此次生成了15.680/22,4=0.7mol(g)。你既然已经算出Fe与Fe3O4各自的量,只需列出 Fe-------2H+--------H2 3Fe3O4-----1HNO3---------9Fe3+----NO (对气体列方程) 2Fe3+------Fe--------3Fe2+ (对铁列方程,列一遍元素守恒,列一遍质量) 联立,首先解出的就是铁和四氧化三铁的量,带回去气体,求HNO3中NO的量,N元素守恒推知HNO3的物质的量,除以物质的量浓度得体积。
再问: Fe和hno3不是生成no吗?而且不是hno3先将fe全部氧化成fe2+再将部分二价氧化成三价吗?疑问有点多,麻烦你啦。。。
再答: 同学你好这题目有点问题……在以上计算里,由于硝酸浓度已经超过了8mol/L,(质量分数已经大于69%),属于浓硝酸了,铁已经在浓硝酸里钝化了,上述计算过程暂时未考虑。只有四氧化三铁与浓硝酸反应生成水之后把浓硝酸稀释了才能生成NO.(理论上高等化学计算,但是按题目的意思好像是直接就能反应,好奇怪)而且浓硝酸有强氧化性,能直接将还原剂一步氧化为最高价态。 那么此题就只好按出题者的意思算了。相信你已经算出这些:四氧化三铁0.03mol=6.96g 铁0.6mol=33.6g (以第二份为例,其余的两份比例都是一样的),你是高中生,所以按高考大纲走,这个题里Fe你就当直接被氧化成三价铁而且一直都只有一氧化氮生成就行了。 下面解决你的第二个疑问。你之所以会认为“而且不是hno3先将fe全部氧化成fe2+再将部分二价氧化成三价吗?”是因为这个题里铁过量太多了(是四氧化三铁的20倍),铁与浓硝酸反映的直接产物三价铁会与过量的单质铁氧化还原,就是你们熟悉的2Fe3+ +Fe=3Fe2+,你写出来总和就是38324.我高中毕业半年了忘差不多了就给你讲这些希望能有一点点帮助吧………………