Question

11．將9g銅和鐵的混合物投入100mL稀硝酸中，充分反應(yīng)后得到標準狀況下1.12L NO，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，又得到標準狀況下1.12L NO．則下列說法正確的是（　　）

• A． 第一次剩余4.8 g金屬為銅和鐵
• B． 稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為1.0 mol•L^-1
• C． 原混合物中銅和鐵各0.075 mol
• D． 再加入上述100 mL稀硝酸，又得到標準狀況下1.12 L NO

Answer 1

分析 整個過程可以看作是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)合選項解答．

解答 解：整個過程可以看作是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，有：56x+64y=9、$\frac{2}{3}$（x+y）=$\frac{2.24}{22.4}$，聯(lián)立方程，解得：x=0.075mol、y=0.075mol，
A．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A錯誤；
B．根據(jù)方程式可知，n（HNO₃）=0.075mol×$\frac{8}{3}$=0.2mol，稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，故B錯誤；
C．由上述分析可知，原混合物中銅和鐵各0.075mol，故C正確；
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錯誤；
故選C．

點評 本題考查混合物的有關(guān)計算，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，避免了過程法的繁瑣，注意掌握守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計算能力．