Question

將氧化亞鐵和硝酸銅的混合物9.08g全部溶解于含有0.3mol HCl的某濃度的鹽酸中（此時有部分Fe²⁺被酸性條件下的NO₃^-氧化：3FeCl₂+HNO₃+3HCl═3FeCl₃+NO↑+2H₂O），放出標況下NO氣體448mL．當向溶液中通入一定量的氯氣時，溶液中的Fe²⁺剛好被完全氧化，再向溶液中加入10g過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，有氣體產(chǎn)生，過濾得不溶固體，下列敘述錯誤的是（　　）

• A、通入標準狀況下Cl₂的體積是448mL
• B、放出標準狀況下氫氣的體積是224mL
• C、FeO的質(zhì)量是7.2g
• D、得到不溶固體的質(zhì)量是6.08g

Answer 1

考點：化學方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：混合物與鹽酸反應(yīng)后的溶液中通入一定量的氯氣時，溶液中的Fe²⁺剛好被完全氧化，再向溶液中加入10g過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，有氣體產(chǎn)生，說明混合物與鹽酸反應(yīng)時，硝酸根完全反應(yīng)，且鹽酸有剩余，
A．根據(jù)n=

V

Vm

計算NO的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒計算硝酸銅物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計算硝酸銅質(zhì)量，進而計算氧化亞鐵的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計算氧化亞鐵物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算通入氯氣物質(zhì)的量，根據(jù)V=nV_m計算氯氣體積；
B．由NO的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算消耗HCl物質(zhì)的量，進而計算剩余HCl，根據(jù)氫原子守恒計算生成氫氣體積；
C．根據(jù)A中的計算可知氧化亞鐵的質(zhì)量；
D．Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺+、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，根據(jù)方程式計算參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量，進而計算剩余Fe的質(zhì)量，最后不溶固體為Cu與剩余Fe的質(zhì)量之和．

解答： 解：混合物與鹽酸反應(yīng)后的溶液中通入一定量的氯氣時，溶液中的Fe²⁺剛好被完全氧化，再向溶液中加入10g過量的鐵粉，充分反應(yīng)后，有氣體產(chǎn)生，說明混合物與鹽酸反應(yīng)時，硝酸根完全反應(yīng)，且鹽酸有剩余，
A．NO的物質(zhì)的量=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，根據(jù)氮元素守恒，可知硝酸銅物質(zhì)的量=

0.02mol

2

=0.01mol，故硝酸銅質(zhì)量=0.01mol×188g/mol=1.88g，則氧化亞鐵的質(zhì)量=9.08-1.88g=7.2g，根氧化亞鐵物質(zhì)的量=

7.2g

72g/mol

=0.1mol，令通入氯氣為x mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：0.1×1=0.02×（5-2）+2x，解得x=0.02mol，故通入氯氣的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故A正確；
B．生成NO的物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)方程式3FeCl₂+HNO₃+3HCl═3FeCl₃+NO↑+2H₂O，可知消耗HCl的物質(zhì)的量=0.02mol×（3+1）=0.08mol，由FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O可知消耗HCl為0.1mol×2=0.2mol，故共消耗HCl為0.28mol，剩余HCl為0.3mol-0.28mol=0.02mol，根據(jù)氫原子守恒，生成氫氣的物質(zhì)的量=

0.02mol

2

=0.01mol，故生成氫氣的體積=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故B正確；
C．根據(jù)A中的計算，可知氧化亞鐵的質(zhì)量為7.2g，故C正確；
D．由Fe元素守恒可知，溶液中Fe³⁺為0.1mol，由Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺可知，消耗Fe為

0.1mol

2

=0.05mol，溶液中Cu²⁺為0.01mol，由Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺可知，消耗Fe為0.01mol，生成氫氣為0.01mol，由Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，可知消耗Fe為0.01mol，故總共消耗Fe的質(zhì)量=（0.05+0.01+0.01）mol×56g/mol=3.92g，剩余Fe的質(zhì)量=10g-3.92g=6.08g，最后不溶固體為Cu與剩余Fe的質(zhì)量之和，故不溶固體質(zhì)量=6.08g+0.01mol×64g/mol=6.72g，故D錯誤，
故選D．

點評：本題考查混合物計算，側(cè)重考查學生分析解決問題能力，根據(jù)題目信息判斷發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意守恒思想的應(yīng)用，計算消耗HCl物質(zhì)的量為易錯點，學生容易忽略硝酸中的氫離子，難度中等．