Question

8．將18g銅和鐵的混合物投入到200mL稀硝酸中，充分反應后得到標準狀況下2.24：LNO，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，又得到標準狀況下2.24L NO．若向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法不正確的是（　　）

• A． 原混合物中銅和鐵各0.15mol
• B． 第一次剩余9.6g金屬為銅和鐵
• C． 稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.0mol/L
• D． 向反應后的溶液中再加入該硝酸200mL，又得到標準狀況下的NO體積小于2.24L

Answer 1

分析 整個過程可以看作是18g銅和鐵混合物與400mL硝酸反應生成0.2mol NO，金屬完全溶解，向反應后的溶液中加入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，發(fā)生的反應方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，設鐵為x mol，銅為ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與生成NO的體積列方程計算解答．反應后溶液再加入稀硝酸酸，發(fā)生反應：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，進行過量計算，根據(jù)不足量的微粒計算生成NO的體積．

解答 解：整個過程可以看作是18g銅和鐵混合物與400mL硝酸反應生成0.2mol NO，金屬完全溶解，向反應后的溶液中加入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，發(fā)生的反應方程式為：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，設鐵為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=18、$\frac{2}{3}$（x+y）=0.2，聯(lián)立方程，解得：x=0.15mol、y=0.15mol，
A．由上述分析可知，原混合物中銅和鐵各為0.15mol，故A正確；
B．18g混合物中含鐵質(zhì)量為0.15mol×56g/mol=8.4g，含銅質(zhì)量為0.15mol×64g/mol=9.6g，故第一次剩余金屬9.6g為Cu的質(zhì)量，故B錯誤；
C．根據(jù)方程式可知，n（HNO₃）=4n（NO）=0.8mol，稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.8mol}{0.4L}$=2mol/L，故C正確；
D．反應后溶液中n（Fe²⁺）=0.15mol，n（H⁺）=0.2L×2mol/L=0.4mol，發(fā)生反應：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，0.15molFe²⁺反應消耗H⁺為0.15mol×$\frac{4}{3}$=0.2mol＜0.4mol，則氫離子過量，生成NO為0.15mol×$\frac{1}{3}$=0.05mol，標況下生成NO為0.05mol××22.4L/mol=1.12L，故D正確．
故選B．

點評 本題考查混合物的有關計算，難度中等，關鍵是判斷最終的產(chǎn)物是關鍵，將2個過程轉換為1個過程避免了過程法的繁瑣，側重對學生思維能力的考查．