Question

（8分）將10g鐵置于40 mL某濃度的硝酸中，再微熱充分反應后，共收集到NO，NO₂混合氣體1792 mL，溶液里還殘留4.4g固體（標準狀況）。求：
（1）NO的體積為          mL，NO₂的體積為          mL。
（2）則原硝酸溶液的濃度為               mol/L。
（3）欲使鐵與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO₃，至少需要質量分數為30%的雙氧水           _g。（保留一位小數）

Answer 1

(1)1344, （2分）448（2分）     (2)7 mol/L（2分）      (3)11.3（2分）

（1）溶液中殘留固體，說明鐵是過量的，因此溶液中生成的是硝酸亞鐵，參加反應的鐵是10g－4.4g＝5.6g，物質的量是0.1mol，失去電子是0.2mol，NO、NO₂混合氣體是
。根據得失電子守恒可知3n(NO)＋n(NO₂)＝2mol，n(NO)＋n(NO₂)＝0.08mol，解得NO的物質的量是0.06mol，NO₂是0.02mol，其體積分別為0.06mol×22.4L/mol＝1.344L，0.02mol×22.4L/mol＝0.448L。
（2）硝酸亞鐵是0.1mol，根據原子守恒可知原硝酸的物質的量是0.1mol×2＋0.08mol＝0.28mol，
其濃度是。根據得失電子守恒可知雙氧水得到的電子就相當于是鐵失去的電子，1mol雙氧水得2mol電子，所以需要雙氧水得物質的量是0.1mol，其質量是3.4g，因此至
少需要質量分數為30%的雙氧水是。