Question

18．把一定質量的鐵完全溶解于某濃度的硝酸中收集到0.3mol NO₂和0.2mol NO．向反應后的溶液中加入足量NaOH溶液充分反應，經(jīng)過濾、洗滌后，把所得沉淀加熱至質量不再減少為止．得到固體質量不可能為（　　）

• A． 18 g
• B． 24 g
• C． 30 g
• D． 36 g

Answer 1

分析 硝酸得電子變成氮的氧化物，鐵在反應中失電子變成鐵離子或亞鐵離子，加堿后生成氫氧化物，對沉淀加熱生成氧化鐵沉淀，在反應中鐵失電子數(shù)和硝酸得電子數(shù)相等，以此進行計算．

解答 解：硝酸得電子變成氮的氧化物，鐵在反應中失電子變成鐵離子或亞鐵離子，加堿后生成氫氧化物，對沉淀加熱生成氧化鐵沉淀，在反應中鐵失電子數(shù)和硝酸得電子數(shù)相等．根據(jù)HNO₃$\stackrel{+3e-}{→}$NO，HNO₃$\stackrel{+e-}{→}$NO₂，生成0.3molNO₂轉移的電子為：0.3mol×1=0.3mol，生成0.2molNO轉移的電子為：0.2mol×3=0.6mol，共轉移0.9mol電子，
若反應中Fe失去3個電子變成鐵離子Fe$\stackrel{3e-}{→}$Fe³⁺$\stackrel{3OH-}{→}$Fe（OH）₃$\stackrel{△}{→}$ $\frac{1}{2}$Fe₂O₃，
                                                 3mol                                        80g   
                                                0.9mol                                       24g

若反應中Fe失去2個電子變成亞鐵離子Fe$\stackrel{2e-}{→}$Fe²⁺$\stackrel{2OH-}{→}$Fe（OH）₂$\stackrel{H_{2}O+H_{2}O}{→}$Fe（OH）₃$\stackrel{△}{→}$$\frac{1}{2}$Fe₂O₃，
                                                    2mol                                                                         80g
                                                   0.9mol                                                                         36g
若鐵既變成鐵離子由變成亞鐵離子，則得到的沉淀介于24g-36g之間，則得到固體質量不可能為18g，
故選A．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，題目難度中等，注意鐵既可失去3個電子又可失去2個電子，注意掌握討論法、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、理解能力及化學計算能力．