常温时,将a mol Cu和a mol Fe投入含b mol HNO 3 的浓硝酸中,经一段时间后,使它们恰好完全反应。已知反

发布时间:2019-08-26 03:49:07

常温时,将a mol Cu和a mol Fe投入含b mol HNO 3 的浓硝酸中,经一段时间后,使它们恰好完全反应。已知反

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a=0.01,b=0.07 常温下,将Fe和Cu投入浓硝酸中,由于Fe发生钝化,首先发生的反应为:Cu+4HNO 3 (浓)====Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O待硝酸浓度降低后,随之发生的反应为:Fe+4HNO 3 (稀)====Fe(NO 3 ) 3 +NO↑+2H 2 O3Fe+8HNO 3 (稀)====3Fe(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 O3Cu+8HNO 3 (稀)====3Cu(NO 3 ) 2 +2NO↑+4H 2 On(NO)+n(NO 2 )= ="0.025" mol由气体体积差量法:3NO 2 +H 2 O====2HNO 3 +NO    ΔV3 mol                  2×22.4 Ln(NO 2 )                 0.224 Ln(NO 2 )="0.015" mol,n(NO)="0.025" mol-0.015 mol="0.01" mol。据得失电子守恒:2n(Cu 2+ )+2n(Fe 2+ )+3n(Fe 3+ )=3n(NO)+n(NO 2 )2×a mol+2×  mol+3×  mol="3×0.01" mol+0.015 mola=0.01b的值可用两种方法求得:解法一:反应消耗的HNO 3 :n(HNO 3 )=2n(Cu 2+ )+2n(Fe 2+ )+3n(Fe 3+ )+n(NO)+n(NO 2 )="4.5" a mol+0.025 mol="4.5×0.01" mol+0.025 mol="0.07" mol即b=0.07。解法二:考察Fe、Cu与稀HNO 3 的3个反应,参加反应的HNO 3 的量均为被还原HNO 3 的量(即NO的量)的4倍,所以:n(HNO 3 )=2n(NO 2 )+4n(NO)="2×0.015" mol+4×0.01 mol="0.07" mol
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