Question

將4.9克Mg和Fe的混合物在一定量的稀HNO₃溶液中完全溶解（溶液中有Fe²⁺），得到標準狀況下氣體2.24L（假設(shè)全為NO氣體），則向反應(yīng)后的溶液中加入足量的燒堿，在空氣中不斷攪拌，充分反應(yīng)后，則生成沉淀的質(zhì)量有可能是（ ）
A．6g
B．8g
C．10g
D．10.5g

Answer 1

【答案】分析：由題意可知，金屬全溶解，但鐵還沒有全被氧化成三價鐵，加足量的NaOH在空氣中不斷攪拌，F(xiàn)e（OH）₂ 將全部被氧化，所以生成的沉淀一定為Mg（OH）₂、Fe（OH）₃，不可能有Fe（OH）₂．最終沉淀質(zhì)量m（沉淀）=m（金屬混合物）+m（OH^-），由于金屬陽離子電荷總數(shù)等于金屬離子結(jié)合的OH^-得，即n（e^-）=n（OH^-），整個過程中既有硝酸得電子又有氧氣得電子．硝酸得的電子有關(guān)系式NO₃^-～NO～3e^-，硝酸獲得電子為0.3mol，再加上空氣中氧氣得的電子，那么整個過程中得電子數(shù)肯定大于0.3 mol，故金屬失去的電子數(shù)也大于0.3mol，以此計算沉淀的質(zhì)量．
解答：解：由題意可知，金屬全溶解，但鐵還沒有全被氧化成三價鐵，加足量的NaOH在空氣中不斷攪拌，F(xiàn)e（OH）₂ 將全部被氧化，所以生成的沉淀一定為Mg（OH）₂、Fe（OH）₃，不可能有Fe（OH）₂．最終沉淀質(zhì)量m（沉淀）=m（金屬混合物）+m（OH^-）．
硝酸得的電子有關(guān)系式NO₃^-～NO～3e^-，硝酸獲得電子為×3=0.3mol，再加上空氣中氧氣得的電子，那么整個過程中得電子數(shù)肯定大于0.3 mol，故金屬失去的電子數(shù)也大于0.3mol；由于金屬陽離子電荷總數(shù)等于金屬離子結(jié)合的OH^-，即n（e^-）=n（OH^-），所以最終沉淀質(zhì)量大于4.9+0.3×17=10g．
故選：D．
點評：本題考查混合物的計算，難度中等，注意從電子守恒和質(zhì)量守恒的角度分析，找出電子與氫氧根離子的物質(zhì)的量的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵．本題最容易受思維定勢影響，沒有注意HNO₃量不足，溶液中有Fe²⁺，后加NaOH溶液就要考慮空氣中O₂氧化Fe（OH）₂ 忽視了這一點，而錯C選項．