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铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)].将一块带锈铁片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反应,收集到标

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/20 10:05:06
铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)].将一块带锈铁片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反应,收集到标准状况下NO气体3.584 L,最终剩余2.020g铁.求:
(1)反应后溶液中溶质的成分与物质的量.
(2)原带锈铁片中铁锈的质量分数.
铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)].将一块带锈铁片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反应,收集到标
既然最后剩余Fe,则HNO3无剩余,溶液中溶质为Fe(NO3)2.
pH = 0,c(H+) = 1mol/L,0.7L × 1mol/L = 0.7mol,其中被还原的HNO3可根据NO体积为3.584L算出,为:3.584L ÷ 22.4L/mol = 0.16mol,未被还原的HNO3生成Fe(NO3)2,可知Fe(NO3)2物质的量为:(0.7mol - 0.16mol) ÷ 2 = 0.27mol.
反应为:FeO(OH) + 3H+ = Fe3+ + 2H2O,2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,3Fe + 8H+ = 3Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O,根据Fe(NO3)2为0.27mol,NO为0.16mol,可知:
FeO(OH)物质的量为:(0.27mol - 0.16mol × 3/2) × 2/3 = 0.02mol,质量为:0.02mol × 89g/mol = 1.78g;
参加反应的Fe单质物质的量为:0.27mol - 0.02mol = 0.25mol,质量为:0.25mol × 56g/mol = 14g.
原带铁锈的铁片中铁锈质量分数为:1.78g ÷ (1.78g + 14g + 2.020g) × 100% = 10%.
再问: 羟基氧化铁是变为三价铁离子,为什么不是二价?
再答: 对不起,回答得着急,这个3Fe + 8H+ = 3Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O少打了NO3-,应该是3Fe + 8H+ + 2NO3- = 3Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O。希望你发现了,并能明白正确的意思。 关于你说的羟基氧化铁,本身其中的Fe元素就是+3价的,加酸溶解,产生的就是铁盐。