解题思路:(1)铁与稀硝酸发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O或3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,
(2)由质量守恒可知m(NO)=28g-16g=12g,n(NO)=[12g/30g/mol]=0.4mol,根据V=nVm计算NO的体积;
(3)n(Fe)=[28g/56g/mol]=0.5mol,如生成Fe(NO3)3,则生成0.5molNO,如生成Fe(NO3)2,则生成0.5mol×[2/3]≈0.33mol,则说明生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,令Fe(NO3)3和Fe(NO3)2物质的量分别为xmol、ymol,根据Fe元素守恒及电子转移守恒列方程计算,再根据N元素守恒可知,n(HNO3)=3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]+n(NO),进而计算原硝酸的物质的量浓度.
(1)铁与稀硝酸可能发生反应:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故答案为:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)由质量守恒可知m(NO)=28g-16g=12g,n(NO)=[12g/30g/mol]=0.4mol,
故NO的体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L,
答:生成气体的体积为8.96L.
(3)n(Fe)=[28g/56g/mol]=0.5mol,如生成Fe(NO3)3,则生成0.5molNO,如生成Fe(NO3)2,则生成0.5mol×[2/3]≈0.33mol,则说明生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,
令Fe(NO3)3和Fe(NO3)2物质的量分别为xmol、ymol,根据Fe元素守恒及电子转移守恒,可得:
x+y=0.5
3x+2y=0.4×3,解得x=0.2、y=0.3,
根据N元素守恒可知,n(HNO3)=3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=3×0.2mol+2×0.3mol+0.4mol=1.6mol,原硝酸的物质的量浓度=[1.6mol/4L]=0.4mol/L,
答:原硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L.
点评:
本题考点: 化学方程式的有关计算.
考点点评: 本题考查化学方程式的计算,侧重于对学生的分析能力和计算能力的考查,注意结合质量守恒确定NO的质量,可以根据电子转移守恒计算Fe的氧化产物,难度中等.