题文
在500mL 某浓度的硝酸溶液中加入20g铁粉，充分反应后，将反应液过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为3.2g，产生的NO2和NO气体经测定为8.96L（标准状况）．
（1）混合气体中NO2和NO体积比为______；
（2）所用HNO3的物质的量浓度为______mol/L；
（3）如图，若将上述反应产生的混合气体加入n mol氧气一起通入水中，配成100mL溶液，所得硝酸溶液的物质的量浓度（c）与加入氧气的物质的量（n）的关系．
①a 点的数值是______mol；
②当n=0.12mol时，所得硝酸溶液的物质的量浓度______；
③通过计算，求出所得硝酸溶液的物质的量浓度（c）与加入氧气的物质的量（n）的关系式______，______．（写出计算过程）
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）因为铁粉有剩余，所以溶液中存在的一定是Fe（NO3）2，参加反应的n（Fe）=20g-3.2g56g/mol=0.3mol，
n（NO+NO2）=8.96L22.4L/mol=0.4mol，
令NO2和NO的物质的量分别为xmol、ymol，则：
故混合气体中NO2和NO体积比为0.3mol：0.1mol=3：1
故答案为：3：1；
（2）因为铁粉有剩余，所以溶液中存在的一定是Fe（NO3）2，由（1）中参加反应的n（Fe）=0.3mol，则n[Fe（NO3）2]=0.3mol，n（NO+NO2）=0.4mol，根据N元素守恒：n（HNO3）=2n[Fe（NO3）2]+n（NO+NO2）=0.3mol×2+0.4mol=1mol，
故：c（HNO3）=1mol0.5L=2mol/L，
故答案为：2；
（3）①由图可知，a点NO2和NO气体完全反应，根据电子注意守恒，氧气获得的电子等于参加反应的铁提供的电子，由（1）中可知参加反应的n（Fe）=0.3mol，反应生成Fe（NO3）2，故a点氧气的物质的量为0.3mol×24=0.15mol，
故答案为：0.15；
②由（1）可知混合气体中NO2和NO体积比为3：1，故与氧气一起通入水中，总反应式为6NO2+2NO+3O2+4H2O=8HNO3，
由于0.12＜a，故氧气不足，由总反应方程式可知，氧气完全反应生成硝酸为0.12mol×83=0.32mol，消耗NO2为0.12mol×63=0.24mol，故剩余NO2为0.3mol-0.24mol=0.06mol，故发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，又生成硝酸为0.06mol×23=0.04mol，故共生成硝酸0.32mol+0.04mol=0.36mol，所得硝酸的浓度为：0.36mol0.1L=3.6mol/L，
故答案为：3.6mol/L；
③A、当n（O2）≥0.15mol时，氧气足量，NO2和NO完全反应，N元素可知生成硝酸物质的量n（HNO3）=+n（NO+NO2）=0.4mol，故c（HNO3）=0.4mol0.1L=4mol/L，
B、当0＜n（O2）≤0.15mol时，氧气不足量，由6NO2+2NO+3O2+4H2O=8HNO3可知，氧气完全反应生成硝酸为nmol×83=8n3mol，消耗NO2为nmol×63=2nmol，故剩余NO2为0.3mol-2n mol=（0.3-2n）mol，故发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，又生成硝酸为（0.3-2n）mol×23=（0.2-4n3）mol，故共生成硝酸8n3mol+（0.2-4n3）mol=（0.2+4n3）mol，故c（HNO3）=(0.2+4n3)mol0.1L=（2+40n3）mol/L，
故答案为：n≥0.15mol、c（HNO3）=4mol/L；0＜n≤0.15mol、c（HNO3）=（2+40n3）mol/L．
解析
20g-3.2g56g/mol
考点
据考高分专家说，试题“在500mL某浓度的硝酸溶液中加入20g.....”主要考查你对 [化学反应方程式 ]考点的理解。
化学反应方程式
化学方程式：
用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，同时，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。
书写化学方程式要遵守两个原则：
一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；
二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。
化学方程式的意义：
化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时，化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物，还可以直接通过化学计量数得出体积比。
