Question

0.02mol FeS₂與一定濃度的硝酸完全反應(yīng)，F(xiàn)e元素和S元素全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺和SO₄^2-，同時產(chǎn)生氮的氧化物（NO、NO₂、N₂O₄）混合氣體共0.25mol，該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量可能是（　　）

• A、30
• B、46
• C、50
• D、66

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：Fe元素和S元素全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺和SO₄^2-，0.02mol FeS₂完全溶于硝酸失去電子為0.02mol×{（3-2）+2×[6-（-1）]}=0.3mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，HNO₃→NO₂+NO+N₂O₄，0.25mol氮氧化物共得到0.3mol電子，從兩個極端來考慮：
（1）假設(shè)混合氣體為NO、NO₂；
（2）假設(shè)混合氣體是N₂O₄、NO₂，
據(jù)此計(jì)算平均相對分子質(zhì)量，實(shí)際混合氣體的相對分子質(zhì)量介于兩者之間．

解答： 解：Fe元素和S元素全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺和SO₄^2-，0.02mol FeS₂完全溶于硝酸失去電子為0.02mol×{（3-2）+2×[6-（-1）]}=0.3mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，HNO₃→NO₂+NO+N₂O₄，0.25mol氮氧化物共得到0.3mol電子，
（1）假設(shè)混合氣體為NO、NO₂，設(shè)NO的物質(zhì)的量為x，則NO₂的物質(zhì)的量為0.25mol-x，
根據(jù)電子得失守恒，所以有0.3mol=3x+（0.25mol-x）×1，
解得：x=0.025mol，
NO₂的物質(zhì)的量為0.25mol-0.025mol=0.225mol，
所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為

0.025×30+0.225×46

0.25

=44.4；
（2）假設(shè)混合氣體是N₂O₄、NO₂，設(shè)N₂O₄、NO₂物質(zhì)的量分別為m，n，
則m+n=0.25mol，2m+n=0.3mol，
聯(lián)立解得m=0.05mol，n=0.2mol，
混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=

0.05×92+0.2×46

0.25

=55.2，
由上述分析，可知該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量應(yīng)在44.4～55.2之間，
故選：BC．

點(diǎn)評：考查混合物的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等，難度中等，側(cè)重對解題方法技巧與學(xué)生分析問題、解決問題能力的考查，利用極限法判斷相對分子質(zhì)量的范圍是解題的關(guān)鍵．