Question

取質(zhì)量均為m g的鐵銅混合物四份，分別加入同濃度，不同體積的稀硝酸充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO（設(shè)還原產(chǎn)物只有一種）體積與剩余固體金屬的質(zhì)量如表．下列判斷不正確的是（　　）

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2	3	4
稀HNO3體積（mL）	100	200	300	400
剩余金屬質(zhì)量（g）	9.0	4.8	0	0
NO體積（L）	1.12	2.24	3.36	V

• A、實(shí)驗(yàn)1中溶解的金屬是鐵且質(zhì)量為4.2g
• B、實(shí)驗(yàn)2中4.8g金屬的組成是鐵與銅
• C、實(shí)驗(yàn)4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O
• D、實(shí)驗(yàn)4中V的數(shù)值為4.48

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1、2都有金屬剩余，則溶液中不可能含有硝酸鐵，溶液中金屬離子為+2價(jià)，在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9g-4.8g=4.2g，生成NO的體積為2.24L-1.12L=1.12L，NO物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為

0.05mol×(5-2)

2

=0.075mol，參加反應(yīng)金屬的平均摩爾質(zhì)量為

4.2g

0.075mol

=56g/mol，故該過程只有Fe參加反應(yīng)，則實(shí)驗(yàn)1只有Fe參與反應(yīng)；
在實(shí)驗(yàn)2的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為4.8g，生成NO的體積為3.36L-2.24L=1.12L，NO物質(zhì)的量為0.05mol，若該過程只有Cu參加反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則Cu的物質(zhì)的量=

0.1mol×(5-2)

2

=0.075mol，Cu的質(zhì)量=0.075mol×64g/mol=4.8g，等于參加反應(yīng)金屬的質(zhì)量，故該過程只有Cu反應(yīng)，且Cu恰好完全反應(yīng)，故加入200mL硝酸時(shí)，F(xiàn)e恰好反應(yīng)生成硝酸亞鐵，在實(shí)驗(yàn)3的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸，為硝酸與溶液中亞鐵離子反應(yīng)生成NO，據(jù)此解答．

解答： 解：由表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1、2都有金屬剩余，則溶液中不可能含有硝酸鐵，溶液中金屬離子為+2價(jià)，在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為9g-4.8g=4.2g，生成NO的體積為2.24L-1.12L=1.12L，NO物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應(yīng)金屬的物質(zhì)的量為

0.05mol×(5-2)

2

=0.075mol，參加反應(yīng)金屬的平均摩爾質(zhì)量為

4.2g

0.075mol

=56g/mol，故該過程只有Fe參加反應(yīng)，則實(shí)驗(yàn)1只有Fe參與反應(yīng)；
在實(shí)驗(yàn)2的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為4.8g，生成NO的體積為3.36L-2.24L=1.12L，NO物質(zhì)的量為0.05mol，若該過程只有Cu參加反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則Cu的物質(zhì)的量=

0.1mol×(5-2)

2

=0.075mol，Cu的質(zhì)量=0.075mol×64g/mol=4.8g，等于參加反應(yīng)金屬的質(zhì)量，故該過程只有Cu反應(yīng)，且Cu恰好完全反應(yīng)，故加入200mL硝酸時(shí)，F(xiàn)e恰好反應(yīng)生成硝酸亞鐵，在實(shí)驗(yàn)3的基礎(chǔ)上再加入100mL硝酸，為硝酸與溶液中亞鐵離子反應(yīng)生成NO，
A．由上述分析可知，實(shí)驗(yàn)①發(fā)生反應(yīng)3Fe+8HNO₃═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，生成NO的物質(zhì)的量為

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，根據(jù)方程式可知，參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.05mol×

3

2

=0.075mol，故參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量=0.075mol×56g/mol=4.2g，故A正確；
B．由上述分析可知，實(shí)驗(yàn)2中4.8g金屬為Cu，故B錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)4發(fā)生反應(yīng)為硝酸與溶液中亞鐵離子反應(yīng)生成NO，反應(yīng)離子方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故C正確；
D．Fe完全溶解生成NO為2.24L，物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，溶液中n（Fe²⁺）=

0.1mol×(5-2)

2

=0.15mol，由3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知生成NO為0.15mol×

1

3

=0.05mol，故生成NO的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故V=3.36+1.12=4.48，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，側(cè)重對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，本題過程復(fù)雜、計(jì)算量較大，為易錯(cuò)題目，難度較大．