Question

向56g鐵粉中加入400mL 16mol?L^-1濃HNO₃，反應過程中產生的NO和NO₂的混合氣體的體積（標準狀況）與反應時間的關系如圖所示，那么理論上開始產生NO的時刻為（　�。�

• A、t₁
• B、t₂
• C、t₃
• D、t₄

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：Fe與濃硝酸反應生成二氧化氮，與稀硝酸反應生成NO，隨反應進行濃硝酸變?yōu)橄∠跛�，根�?jù)生成二氧化氮的體積判斷開始生成NO的時刻．n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，根據(jù)電子轉移守恒，F(xiàn)e與硝酸反應，F(xiàn)e全部為Fe（NO₃）₃，生成氣體為二氧化氮時消耗酸最多，由Fe+4HNO₃（濃）=Fe（NO₃）₃+NO₂↑+2H₂O，消耗硝酸為1mol×4=4mol，實際上n（HNO₃）=6.4mol＞4mol，所以硝酸有剩余，則Fe轉化為Fe³⁺，根據(jù)混合氣體總體積、電子轉移守恒列方程計算NO和NO₂的物質的量，進而計算NO₂的體積，據(jù)此解答．

解答： 解：n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，
根據(jù)電子轉移守恒，F(xiàn)e與硝酸反應，F(xiàn)e全部為Fe（NO₃）₃，生成氣體為二氧化氮時消耗酸最多，由Fe+4HNO₃（濃）=Fe（NO₃）₃+NO₂↑+2H₂O，可知消耗硝酸最為1mol×4=4mol，實際上n（HNO₃）=6.4mol＞4mol，所以硝酸有剩余，則Fe轉化為Fe³⁺，
由圖可知生成氣體共44.8L，混合氣體總物質的量為

44.8L

22.4L/mol

=2mol，
設NO和NO₂的物質的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=2 3x+y=3

，
解得x=0.5，y=1.5，
NO₂的體積=22.4L/mol×1.5mol=33.6L，則從33.6L開始生成NO，
故選C．

點評：本題考查混合物計算、氧化還原反應計算，注意利用守恒思想進行分析解答，側重解題方法與學生分析解決問題能力的考查，難度中等．