Question

(10分)向含有0.8 mol的稀硝酸中慢慢加入22.4 g的铁粉，假设反应分为两个阶段。

第一阶段为：Fe＋HNO₃(稀)―→Fe(NO₃)₃＋NO↑＋H₂O

（1）写出这两个阶段发生反应的离子方程式：

第一阶段：                                                                   。

第二阶段：                                                                   。

（2）正确表达这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量与溶液中铁元素存在的形式的关系

                                                                             。

（3）在图中画出溶液中Fe^2＋、Fe^3＋、NO的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图象(横坐标为加入铁粉的物质的量，纵坐标是溶液中离子的物质的量)。

Answer

（1）Fe＋4H＋＋NO＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O        2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋

（2）①加入Fe粉为0～0.2 mol时，存在形式为Fe3＋；

②加入铁粉为0.2～0.3 mol时，存在形式为Fe2＋和Fe3＋；

③加Fe粉为n(Fe)≥0.3 mol时，存在形式为Fe2＋。

（3）如图：

【解析】

试题分析：（1）第一阶段的离子方程式为：Fe＋4H＋＋NO＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O。第二阶段加入的Fe会将生成的Fe3+还原成Fe2+，离子方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋。

（2）第一阶段中0.8mol硝酸消耗铁粉0.2mol，产生Fe3+0.2mol，第二阶段消耗铁粉0.1mol，产生Fe2+0.3mol，所以当铁粉加入量大于0.2mol小于0.3mol时，既有Fe3+，又有Fe2+。

（3）此过程的图像为

考点：铁与硝酸反应的计算