将一块生锈的铁块至于稀硝酸中,反应结束后收集到1.21L NO气体(标准状况),溶液中还剩3g单质铁.取出后,想溶液中同于10.65g Cl2 ,恰好使溶液中的Fe2+全部被氧化(假设Cl只与Fe2+反映).求生锈的铁片总质量(铁锈成分以Fe2O3·H2O计算)

问题描述:

将一块生锈的铁块至于稀硝酸中,反应结束后收集到1.21L NO气体(标准状况),溶液中还剩3g单质铁.取出后,想溶液中同于10.65g Cl2 ,恰好使溶液中的Fe2+全部被氧化(假设Cl只与Fe2+反映).求生锈的铁片总质量(铁锈成分以Fe2O3·H2O计算)

溶液中Fe2+来源:一部分是硝酸氧化而来,一部分是Fe3+氧化而来;
Cl2=015mol 氧化0.03molFe2+ 即溶液中最后有0.3molFe2+
由硝酸氧化得到的Fe2+:NO(应该是1.12L吧)=0.05mol 对应0.075molFe2+(氧化前是单质Fe)
余下0.225mol的Fe2+是由反应:2Fe3+ + Fe=3Fe3+ 得到的
则其中有2/3*0.225=0.15mol的Fe3+ 有1/3*0.225=0.075mol的Fe
则被氧化的Fe单质共0.075+0.075=0.15mol
铁锈有0.15/2=0.075mol
总质量:
1)铁锈:0.075*(56*2+16*3+18)=13.35g
2)被氧化的铁:0.15*56=8.4g
3)未反应的铁:3g
总共:13.35+8.4+3=24.75g
(如果NO是1.21L最后答案近似是24.618g)

硝酸溶解有铁剩余=>溶液里是Fe2+
10.65g Cl2=>0.15molCl2=>得0.3mol电子
1.21L NO(?是1.12吧)=>0.05molNO=>失0.15mol电子
Fe2+->Fe3+=>失1电子=>有0.3molFe2+(Cl2氧化)
Fe->Fe2+=>失去2电子=>溶解Fe:0.075mol
余下的0.225molFe2+是由Fe和Fe3反应而来
Fe(0.075)+2Fe3+(0.15)=3Fe2+
总溶解Fe:0.15mol Fe2O3.H20:(0.15/2)mol
让后算出来加起来