Question

11．將9g銅和鐵的混合物投入100mL稀硝酸中，充分反應后得到標準狀況下1.12LNO，剩余4.8g金屬；繼續(xù)加入100mL等濃度的稀硝酸，金屬完全溶解，又得到標準狀況下1.12LNO．若向反應后的溶液加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法不正確的是（　　）

• A． 該硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.0mol/L
• B． 第一次剩余的4.8g金屬為銅
• C． 向反應后的溶液中再加入稀硝酸40mL，得到的NO在標準狀況下的體積為0.56L
• D． 向反應后的溶液中加入足量NaOH溶液，充分反應后，過濾，將濾渣洗滌、干燥、灼燒，得到固體質(zhì)量為12g

Answer 1

分析 整個過程可以看作是9g銅和鐵混合物與200mL硝酸反應生成0.1mol NO，金屬完全溶解，向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，說明生成硝酸亞鐵、硝酸銅，且硝酸完全反應，發(fā)生的反應方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，設鐵為x mol，銅為ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與生成NO的體積列方程，再結合選項解答．

解答 解：整個過程可以看作是9g銅和鐵混合物與200mL硝酸反應生成0.1mol NO，金屬完全溶解，向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，說明生成硝酸亞鐵、硝酸銅，且硝酸完全反應，發(fā)生的反應方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，設鐵為x mol，銅為ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與生成NO的體積列方程，有：56x+64y=9、$\frac{2}{3}$（x+y）=$\frac{2.24}{22.4}$，聯(lián)立方程，解得：x=0.075mol、y=0.075mol，
A．根據(jù)方程式可知，n（HNO₃）=0.075mol×$\frac{8}{3}$=0.2mol，稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，故A正確；
B.9g混合物中含鐵質(zhì)量為0.075mol×56g/mol=4.2g，含銅質(zhì)量為0.075mol×64g/mol=4.8g，故第一次剩余金屬4.8g為Cu的質(zhì)量，故B正確；
C．再加入40mL該稀硝酸，亞鐵離子與硝酸反應生成NO與硝酸鐵，溶液中亞鐵離子為0.075mol，氫離子為：2mol/L×0.04L=0.08mol，根據(jù)反應3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O可知，0.075mol Fe²⁺完全反應消耗氫離子的物質(zhì)的量為：0.075mol×$\frac{4}{3}$=0.1mol＞0.08mol，說明氫離子不足，生成NO的體積按照氫離子的物質(zhì)的量計算，則生成NO的物質(zhì)的量為：0.08mol×$\frac{1}{4}$=0.02mol，標況下NO的體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故C錯誤；
D．向反應后的溶液中加入足量NaOH溶液，充分反應后，過濾，將濾渣洗滌、干燥、灼燒，最終得到的是氧化鐵、CuO，根據(jù)Fe、Cu原子守恒可知生成氧化鐵為0.075mol×$\frac{1}{2}$=0.0375mol，生成CuO為0.075mol，則得到固體質(zhì)量為：160g/mol×0.0375mol+80g/mol×0.075mol=12g，故D正確；
故選C．

點評 本題考查混合物的有關計算，題目難度中等，利用整體法解答及判斷最終的產(chǎn)物是關鍵，避免了過程法的繁瑣，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．