Question

20．將2.4g  Fe、Mg合金投入到一定量的稀硝酸中，金屬與硝酸恰好完全反應(yīng)，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體VL（硝酸被還原成NO），若向反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液，待金屬元素全部沉淀后，再將沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒后稱(chēng)量，質(zhì)量為3.6g．則收集到的氣體體積V的值不可能為（　　）

• A． 1.02
• B． 1.68
• C． 1.00
• D． 0.986

Answer 1

分析 最終灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化鐵和氧化鎂，假設(shè)合金中Fe物質(zhì)的量為x，Mg的物質(zhì)的量為y，那么有下列等式：①56x+24y=2.4，②160×$\frac{x}{2}$+40y=3.6，據(jù)此計(jì)算x、y的值；
雖說(shuō)金屬完全溶解，但是與硝酸反應(yīng)后的Fe可能是+2價(jià)，也可能是+3價(jià)：
當(dāng)生成Fe²⁺時(shí)，金屬提供的電子最少，生成NO最少；
當(dāng)生成Fe³⁺時(shí)，金屬提供的電子最多，生成NO最多，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算NO物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nVm計(jì)算NO的體積，據(jù)此選擇．

解答 解：最終灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化鐵和氧化鎂，
假設(shè)合金中Fe物質(zhì)的量為x，Mg的物質(zhì)的量為y，那么有下列等式：
①56x+24y=2.4，②160×$\frac{x}{2}$+40y=3.6，
聯(lián)立方程，解得x=y=0.03mol
雖說(shuō)金屬完全溶解，但是與硝酸反應(yīng)后的Fe可能是+2價(jià)，也可能是+3價(jià)：
當(dāng)生成Fe²⁺時(shí)，金屬提供的電子最少，生成NO最少，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，n（NO）=$\frac{0.03mol×2+0.03mol×2}{2}$=0.04mol，所以NO體積最小為：0.04mol×22.4 L/mol=0.896L；
當(dāng)生成Fe³⁺時(shí)，金屬提供的電子最多，生成NO最多，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，n（NO）=$\frac{0.03mol×3+0.03mol×2}{2}$=0.05mol，所以NO體積最小為：0.05mol×22.4 L/mol=1.12L；
因此0.896L≤V（NO）≤1.12L，
所以V不可能為1.68；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，利用極限法確定NO的最大值與最小值是解題的關(guān)鍵，注意鐵與稀硝酸反應(yīng)由于量不同生成物不同．