铁在热的稀HNO3中反应,其主要还原产物为N2O,而在冷的稀HNO3中反应

铁在热的稀HNO3中反应,其主要还原产物为N2O,而在冷的稀HNO3中反应,其主要还原产物为NO,当溶液更稀时,其主要还原产物是。请分析下图,完成有关问题。

               

(1)假设在任一气体产生的曲线段内只有一种还原产物,试配平由b点到c点时反应的化学方程式:

□Fe+□HNO3——□Fe(NO3)3+□+□H2O

(2)判断从O点到a点时的还原产物,应为________。

(3)a点到b点时产生的还原产物为,其原因是________________________________。

(4)已知到达d点时反应完全结束,此时溶液中的主要阳离子为________。分析投入金属铁的物质的量之比

=_____________。

答案

(1)8Fe+30HNO3====8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O

(2)NO(开始为冷的稀HNO3)

(3)N2O  反应为放热反应,当温度升高后,则生成N2O

(4)Fe2+  2∶3〔2Fe(NO3)3+Fe====3Fe(NO3)2

解析:题给出的图象可分为两部分,其一为H+浓度随n(Fe)的改变情况;其二为产生气体的体积随n(Fe)的改变情况,从题给条件知铁在冷稀HNO3中生成NO,在热稀HNO3中生成N2O。Fe与HNO3反应为放热反应。故图象中:Oa段产物为NO;ab段产物为N2O;bc段产物为;cd段H+耗尽无气体产生,是Fe与Fe(NO3)3反应,气体总体积为一定值。

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