铁与氧化性的酸——硝酸反应的计算
河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131
铁与浓硝酸在常温下会钝化,在加热的条件下才会反应,一般来说浓硝酸被还原成二氧化氮。铁和稀硝酸不仅能在加热的条件下反应,在常温下也能反应,稀硝酸一般被还原成一氧化氮。以铁与稀硝酸的反应为例,总结其反应规律如下:
①Fe + 4HNO3(稀)= Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O;
②3Fe(过量) + 8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O。
当 ≤ 时,铁不足,按反应①进行。
当 ≥ 时,铁过量,按反应②进行。
当 < < 时,反应①②两反应都发生。
上述反应可以认为先发生反应①,若铁有剩余则再发生反应
③2Fe(NO3)3 + Fe =3Fe(NO3)3;铁过量时合并①③即得反应②。
应当注意:无论反应①还是反应②,被还原的硝酸皆占参加反应的。
【例题1】含有n g HNO3的稀溶液跟m g Fe恰好反应,铁全部溶解,硝酸被还原为NO,已知有g HNO3还原,则n : m不可能是:
A. 3 : 1 B. 3 : 2 C. 4 : 1 D. 9 : 2.
解析:铁与稀硝酸反应无论铁是否过量,只要硝酸被完全反应,被还原的硝酸就占其总量的。由方程式:Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O和3Fe + 8HNO3=3Fe(NO3)2 +2NO↑+ 4H2O,得
≥ ≥ ,即 ≥ ≥ 就满足条件。因此不可能的是B。
答案:B。
【例题2】将过量的铁粉投入100mL2mol·L-1的硝酸溶液中,充分反应后若还原产物只有NO,那么