Question

19．如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 一般來(lái)說(shuō)，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的
• B． 用一定量的鐵粉與大量的9.75mol•L^-1HNO₃溶液反應(yīng)得到標(biāo)態(tài)下氣體2.24L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol．
• C． 硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價(jià)態(tài)越高的成份越多
• D． 當(dāng)硝酸濃度為9.75mol•L^-1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO₂、N₂O，且其物質(zhì)的量之比為5：3：1

Answer 1

分析 從圖中可以看出，當(dāng)其他條件一致時(shí)，在濃硝酸濃度為12.2mol/L中，主要產(chǎn)物NO₂，隨著硝酸濃度逐漸降低，產(chǎn)物NO₂逐漸減少而NO的相對(duì)含量逐漸增多；當(dāng)濃度為9.75mol/L時(shí)，主要產(chǎn)物是NO，其次是NO₂及少量的N₂O，當(dāng)HNO₃的濃度降到4.02mol/L時(shí)，NH₄⁺離子成為主要產(chǎn)物．
可見(jiàn)，凡有硝酸參加的氧化還原反應(yīng)都比較復(fù)雜，往往同時(shí)生成多種還原產(chǎn)物；硝酸的密度越大、濃度越大，其還原產(chǎn)物中氮元素化合價(jià)越高．
A．圖象分析可知，隨溶液PH變化硝酸鋇還原產(chǎn)物不同；
B．用一定量的鐵粉與大量的9.75mol•L^-1HNO₃溶液反應(yīng)得到標(biāo)態(tài)下氣體2.24L為NO，物質(zhì)的量為0.1mol，鐵變化為硝酸鐵，結(jié)合電子守恒計(jì)算反應(yīng)硝酸；
C．硝酸濃度越高，產(chǎn)物中氮元素價(jià)態(tài)越高；
D．圖象分析可知當(dāng)硝酸濃度為9.75mol•L^-1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO₂、N₂O，物質(zhì)的量之比為其體積比含量之比；

解答 解：A．隨溶液PH變化硝酸鋇還原產(chǎn)物不同，在濃硝酸濃度為12.2mol/L中，主要產(chǎn)物NO₂，隨著硝酸濃度逐漸降低，產(chǎn)物NO₂逐漸減少而NO的相對(duì)含量逐漸增多；當(dāng)濃度為9.75mol/L時(shí)，主要產(chǎn)物是NO，其次是NO₂及少量的N₂O，當(dāng)HNO₃的濃度降到4.02mol/L時(shí)，NH₄⁺離子成為主要產(chǎn)物，故A正確；
B．用一定量的鐵粉與大量的9.75mol•L^-1HNO₃溶液反應(yīng)得到標(biāo)態(tài)下氣體2.24L為NO，物質(zhì)的量為0.1mol，鐵變化為硝酸鐵，HNO₃～NO～3e^-，F(xiàn)e～Fe³⁺～3e^-，反映生成的鐵離子為0.1mol，顯酸性的硝酸為0.3mol，氧化劑的硝酸為0.1mol，所以參加反應(yīng)的硝酸為0.3mol+0.1mol=0.4mol，故B錯(cuò)誤；
C．硝酸的濃度極低時(shí)，反應(yīng)無(wú)氣體產(chǎn)生，可知硝酸濃度越高，產(chǎn)物中氮元素價(jià)態(tài)越高，故C正確；
D．圖象分析可知當(dāng)硝酸濃度為9.75mol•L^-1時(shí)還原產(chǎn)物是NO、NO₂、N₂O，物質(zhì)的量之比為其體積比含量之比=10：6：2=5；3：1，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硝酸的性質(zhì)，題目難度中等，本題解答的關(guān)鍵是能正確分析圖象，通過(guò)圖象判斷不同濃度的硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物，注意B項(xiàng)，過(guò)量的硝酸與鐵反應(yīng)生成Fe（NO₃）₃．掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵．