Question

某溫度下，向一潔凈干燥的燒杯中加入56gFe粉，然后加入400mL16mol?L^-1濃HNO₃，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氣體的體積和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，最后固體全部溶解，氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定．假設(shè)反應(yīng)中HNO₃的還原產(chǎn)物只有NO和NO₂，那么理論上開(kāi)始產(chǎn)生NO的時(shí)刻為（　　）

• A、t₁
• B、t₂
• C、t₃
• D、t₄

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，假設(shè)反應(yīng)中HNO₃的還原產(chǎn)物只有NO和NO₂，根據(jù)金屬和硝酸反應(yīng)時(shí)需要最多硝酸的物質(zhì)的量，結(jié)合題給硝酸的物質(zhì)的量確定金屬是否完全反應(yīng)，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算NO和NO₂的體積，以此來(lái)解答．

解答： 解：n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，
由3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Fe+4HNO₃（濃）=Fe（NO₃）₃+NO₂↑+2H₂O，
Fe與硝酸反應(yīng)，完全轉(zhuǎn)化生成二氧化氮時(shí)消耗酸最多，實(shí)際上n（HNO₃）=6.4mol＞4mol，所以硝酸有剩余，則Fe轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，
由圖可知生成氣體共44.8L，
混合氣體為

44.8L

22.4L/mol

=2mol，
設(shè)NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x、y，則

x+y=2 3x+y=1mol×3

，
解得y=1.5mol，
其體積=22.4L/mol×1.5mol=33.6L，則從33.6L開(kāi)始生成NO，
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的反應(yīng)、硝酸過(guò)量的判斷及守恒法應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度不大．