Question

鐵粉和鎂粉的均勻分成四等份，分別加入等濃度的稀硝酸，充分反應，在標準狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表（設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO）

編號	①	②	③	④
稀硝酸體積/mL	100	200	300	400
剩余金屬/g	12.0	8.4	0	0
NO體積/mL	2240	4480	6720	V

下列計算結(jié)果不正確的是（　�。�

• A、①中溶解了3.6g Mg
• B、原混合物總質(zhì)量為62.4g
• C、硝酸的濃度為4mol?L^-1
• D、④中V=6720

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應的計算

專題：

分析：實驗①、②都有金屬剩余，則反應后的溶液中不可能含有硝酸鐵，溶液中金屬離子為亞鐵離子和鎂離子，實驗②是在實驗①的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應的金屬的質(zhì)量為：12.0g-8.4g=3.6g，生成NO的體積為2240mL，NO的物質(zhì)的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應金屬的物質(zhì)的量為：0.1mol×（5-2）×

1

2

=0.15mol，參加反應金屬的摩爾質(zhì)量為：

3.6g

0.15mol

=24g/mol，故實驗②只有Mg參加反應，則實驗①只有Mg參與反應，根據(jù)NO的體積結(jié)合方程式計算參加反應Mg的物質(zhì)的量、硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算參加反應Mg的質(zhì)量，根據(jù)c=nV計算硝酸的物質(zhì)的量濃度；
在實驗②的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應的金屬的質(zhì)量為8.4g，生成NO的體積為：4480mL、-2240mL=2240mL，物質(zhì)的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，若該過程只有Fe參加反應，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則Fe的物質(zhì)的量0.15mol，F(xiàn)e的質(zhì)量8.4g，恰好等于參加反應金屬的質(zhì)量，故反應③只有Fe反應，且生成的是亞鐵離子，反應④中進入硝酸，0.15mol亞鐵離子被氧化成鐵離子，失去0.15mol電子，生成NO的物質(zhì)的量為：

0.15mol

3

=0.05mol，標況下0.05molNO的體積為1120mL，則V=6720mL+1120mL=7840mL，據(jù)此進行解答．

解答： 解：根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知，實驗①、②都有金屬剩余，則反應后的溶液中不可能含有硝酸鐵，溶液中金屬離子為亞鐵離子和鎂離子，實驗②是在實驗①的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應的金屬的質(zhì)量為：12.0g-8.4g=3.6g，生成NO的體積為2240mL，NO的物質(zhì)的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應金屬的物質(zhì)的量為：0.1mol×（5-2）×

1

2

=0.15mol，參加反應金屬的摩爾質(zhì)量為：

3.6g

0.15mol

=24g/mol，故實驗②只有Mg參加反應，則實驗①只有Mg參與反應，根據(jù)NO的體積結(jié)合方程式計算參加反應Mg的物質(zhì)的量、硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算參加反應Mg的質(zhì)量，根據(jù)c=nV計算硝酸的物質(zhì)的量濃度；
在實驗②的基礎(chǔ)上加入100mL硝酸，參加反應的金屬的質(zhì)量為8.4g，生成NO的體積為：4480mL、-2240mL=2240mL，物質(zhì)的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，若該過程只有Fe參加反應，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則Fe的物質(zhì)的量0.15mol，F(xiàn)e的質(zhì)量8.4g，恰好等于參加反應金屬的質(zhì)量，故反應③只有Fe反應，且生成的是亞鐵離子，反應④中進入硝酸，0.15mol亞鐵離子被氧化成鐵離子，失去0.15mol電子，生成NO的物質(zhì)的量為：

0.15mol

3

=0.05mol，標況下0.05molNO的體積為1120mL，則V=6720mL+1120mL=7840mL，
A．根據(jù)上述分析可知，實驗①發(fā)生反應3Fe+8HNO₃═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，生成NO的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)方程式可知，參加反應Mg的物質(zhì)的量為0.15mol，質(zhì)量為3.6g，故A正確；
B．由上述分析可知，實驗②中參加反應的金屬為Mg，F(xiàn)e沒有參加反應，則實驗①中只有鎂反應，參加反應的鎂的物質(zhì)的量為0.15mol，質(zhì)量為：24g/mol×0.15mol=3.6g，每份金屬的質(zhì)量為：3.6g+12g=15.6g，原混合金屬的總質(zhì)量為：15.6g×4=62.4g，故B正確；
C、根據(jù)上述分析可知，實驗①發(fā)生反應3Fe+8HNO₃═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，生成NO的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)方程式可知，參加反應的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，故硝酸的物質(zhì)的量濃度：

0.4mol

0.1L

4mol/L，故C正確；
D．根據(jù)分析可知，V=7840mL，故D錯誤；
故選D．

點評：本題考查了混合物反應的計算，題目難度較大，根據(jù)題中數(shù)據(jù)分析每次實驗中參加反應金屬成分為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．