Question

10．將9g銅和鐵的混合物投入100mL稀硝酸中，充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LNO．若向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 原混合物中銅和鐵各0.065mol
• B． 稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為4.0mol•L^-1
• C． 第一次剩余的4.8g金屬為銅和鐵
• D． 向反應(yīng)后的溶液中再加入該稀硝酸100mL，又得到NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.56 L

Answer 1

分析 整個(gè)過(guò)程可以看作是9g銅和鐵混合物與200mL硝酸反應(yīng)生成0.1mol NO，金屬完全溶解，向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，說(shuō)明生成硝酸亞鐵、硝酸銅，且硝酸完全反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，設(shè)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(jié)合選項(xiàng)解答．
A．根據(jù)上述計(jì)算確定混合物中銅和鐵的物質(zhì)的量；
B．根據(jù)NO的體積，結(jié)合方程式計(jì)算硝酸物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算硝酸濃度；
C．計(jì)算混合物中Fe、Cu質(zhì)量進(jìn)行判斷；
D．向反應(yīng)后的溶液中再加入該稀硝酸100 mL，亞鐵離子與硝酸反應(yīng)生成NO與硝酸鐵，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算．

解答 解：A．整個(gè)過(guò)程可以看作是9g銅和鐵混合物與200mL硝酸反應(yīng)生成0.1mol NO，金屬完全溶解，向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，說(shuō)明生成硝酸亞鐵、硝酸銅，且硝酸完全反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，設(shè)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，則：56x+64y=9、$\frac{2}{3}$（x+y）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$，聯(lián)立方解得：x=0.075mol、y=0.075mol，
A．由上述分析可知，原混合物中銅和鐵各0.075mol，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)方程式可知，n（HNO₃）=4n（NO）=0.4mol，稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．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C錯(cuò)誤；
D．再加入100mL該稀硝酸，亞鐵離子與硝酸反應(yīng)生成NO與硝酸鐵，溶液中亞鐵離子為0.075mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，亞鐵離子完全反應(yīng)，所以再加硝酸得NO為$\frac{0.075mol×1}{3}$=0.025mol，其體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)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(guān)鍵，避免了過(guò)程法的繁瑣，側(cè)重對(duì)學(xué)生分析能力及化學(xué)計(jì)算能力的考查．