Question

11．將18g銅和鐵的混合物投入200mL稀硝酸中，充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L NO，剩余9.6g金屬；繼續(xù)加入200mL等濃度的稀硝酸，金屬完全溶解，又得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L NO．若向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法中正確的是（　　）

• A． 原混合物中銅和鐵各0.15 mol
• B． 稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol•L^-1
• C． 第一次剩余9.6 g金屬為銅和鐵
• D． 再加入上述200 mL稀硝酸，還會得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L NO

Answer 1

分析 向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，即恰好完全反應(yīng)，既沒有三價鐵離子，也沒有硝酸剩余；可以看作是18g混合物質(zhì)與400mL硝酸反應(yīng)生成0.2mol NO，鐵銅全都生成二價的離子；發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為：3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，分別設(shè)出鐵和銅的物質(zhì)的量，根據(jù)固體總質(zhì)量、生成氣體的體積列式計(jì)算，然后對各選項(xiàng)進(jìn)行判斷．

解答 解：向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，說明恰好完全反應(yīng)，既沒有三價鐵離子，也沒有硝酸剩余．可以看作是18g混合物質(zhì)與400ml硝酸反應(yīng)生成0.2mol NO；鐵銅全都生成二價的離子，設(shè)鐵為xmol，銅為ymol，發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為：3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，則：
56x+64y=18、$\frac{2}{3}$x+$\frac{2}{3}$y=0.2，
解得：x=0.15mol、y=0.15mol  計(jì)算得到18g混合物中含鐵質(zhì)量為：0.15mol×56g/mol=8.4g；含有銅質(zhì)量為：0.15mol×64g/mol=9.6g，
A．原混合物中銅和鐵各0.15mol，故A正確；
B．金屬的總物質(zhì)的量為0.3mol，根據(jù)反應(yīng)可知，硝酸的總物質(zhì)的量為：0.3mol×$\frac{8}{3}$=0.8mol，則硝酸濃度為：c（HNO₃）=$\frac{0.8mol}{0.4L}$=2mol/L，故B錯誤；
C．混合物中含有8.4g鐵、9.6g銅，鐵活潑性大于銅，則鐵優(yōu)先反應(yīng)，故第一次剩余金屬9.6g為銅，故C錯誤；
D．溶液中二價鐵離子為0.15mol，根據(jù)電子守恒再加硝酸得NO為：$\frac{0.15×1}{3}$=0.05mol，標(biāo)況下體積為22.4L/mol×0.05mol=1.12L，故D錯誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，涉及硝酸的性質(zhì)、鐵、銅及其混合物性質(zhì)的應(yīng)用，依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象和各量的計(jì)算判斷是解題關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．