现有铁、铜合金,其中铁、铜总物质的量为a(mol),铜物质的量为x(mol),研磨成粉末后全部投入b(mol)的稀硝酸中,微热后充分反应,稀硝酸的还原产物只有NO.问:(1)当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/30 02:29:24
![现有铁、铜合金,其中铁、铜总物质的量为a(mol),铜物质的量为x(mol),研磨成粉末后全部投入b(mol)的稀硝酸中,微热后充分反应,稀硝酸的还原产物只有NO.问:(1)当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+](/uploads/image/z/3241500-60-0.jpg?t=%E7%8E%B0%E6%9C%89%E9%93%81%E3%80%81%E9%93%9C%E5%90%88%E9%87%91%2C%E5%85%B6%E4%B8%AD%E9%93%81%E3%80%81%E9%93%9C%E6%80%BB%E7%89%A9%E8%B4%A8%E7%9A%84%E9%87%8F%E4%B8%BAa%28mol%29%2C%E9%93%9C%E7%89%A9%E8%B4%A8%E7%9A%84%E9%87%8F%E4%B8%BAx%28mol%29%2C%E7%A0%94%E7%A3%A8%E6%88%90%E7%B2%89%E6%9C%AB%E5%90%8E%E5%85%A8%E9%83%A8%E6%8A%95%E5%85%A5b%EF%BC%88mol%EF%BC%89%E7%9A%84%E7%A8%80%E7%A1%9D%E9%85%B8%E4%B8%AD%2C%E5%BE%AE%E7%83%AD%E5%90%8E%E5%85%85%E5%88%86%E5%8F%8D%E5%BA%94%2C%E7%A8%80%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%9A%84%E8%BF%98%E5%8E%9F%E4%BA%A7%E7%89%A9%E5%8F%AA%E6%9C%89NO.%E9%97%AE%EF%BC%9A%EF%BC%881%EF%BC%89%E5%BD%93%E6%BA%B6%E6%B6%B2%E4%B8%AD%E9%87%91%E5%B1%9E%E7%A6%BB%E5%AD%90%E5%8F%AA%E6%9C%89Fe2%2B%2CCu2%2B)
现有铁、铜合金,其中铁、铜总物质的量为a(mol),铜物质的量为x(mol),研磨成粉末后全部投入b(mol)的稀硝酸中,微热后充分反应,稀硝酸的还原产物只有NO.问:(1)当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+
现有铁、铜合金,其中铁、铜总物质的量为a(mol),铜物质的量为x(mol),研磨成粉末后全部投入b(mol)的稀硝酸中,微热后充分反应,稀硝酸的还原产物只有NO.问:(1)当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+时,求b的取值范围.(2)当x=0.5时,且溶液中Fe3+、Fe2+物质的量相等,在标准状况下共产生672ml的气体,求a、b的值.
现有铁、铜合金,其中铁、铜总物质的量为a(mol),铜物质的量为x(mol),研磨成粉末后全部投入b(mol)的稀硝酸中,微热后充分反应,稀硝酸的还原产物只有NO.问:(1)当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+
先纠正一个错误:“铜物质的量为x(mol),”应该是铜物质的量分数为x.
相关反应为:1、Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
2、3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
4、Cu+2Fe(NO3)3=Cu(NO3)2+2Fe(NO3)2
5、Fe+2Fe(NO3)3=3(NO3)2
(1)当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+时,我们假定恰好发生反应2和3,则b=8a/3 mol,当b小于此值时也只发生这两个反应;但如果要让反应3发生【3在2之后发生】必须完成2以后硝酸有剩余,所以b必须大于[(1-x)a]×8/3;这样一来,当溶液中金属离子只有Fe2+,Cu2+时,b的取值范围是大于[(1-x)a]×8/3而小于或等于8a/3 mol.
(2)当x=0.5时,且溶液中Fe3+、Fe2+物质的量相等,【因为有铁离子存在,铁、铜肯定全部反应了.参见反应4、5】我们可以认为axmolCu恰好发生反应3,(1-x)a molFe一半发生反应1,一半发生反应2.这样一来,axmolCu恰好发生反应3生成的气体【NO】为2ax/3 mol;消耗的硝酸为8ax/3 mol;(1-x)a molFe一半发生反应1生成的气体【NO】为(1-x)a/2 mol;消耗的硝酸为 4(1-x)a/2 mol;一半发生反应2生成的气体【NO】为(1-x)a/3 mol;消耗的硝酸为8(1-x)a/6 mol;所以2ax/3 mol+(1-x)a/2 mol+(1-x)a/3 mol=672÷22400=0.03 mol,把x=0.5代入,解之得:a=0.04;再把x=0.5 a=0.04 代入8ax/3 mol+4(1-x)a/2 mol+8(1-x)a/6 mol求出=b=0.12 .