Question

向56g鐵粉中加入400mL 16mol?L^-1濃HNO₃，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的NO和NO₂的混合氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，那么理論上開始產(chǎn)生NO的時(shí)刻為（　�。�

• A、t₁
• B、t₂
• C、t₃
• D、t₄

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：Fe與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，與稀硝酸反應(yīng)生成NO，隨反應(yīng)進(jìn)行濃硝酸變?yōu)橄∠跛�，根�?jù)生成二氧化氮的體積判斷開始生成NO的時(shí)刻．n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)，F(xiàn)e全部為Fe（NO₃）₃，生成氣體為二氧化氮時(shí)消耗酸最多，由Fe+4HNO₃（濃）=Fe（NO₃）₃+NO₂↑+2H₂O，消耗硝酸為1mol×4=4mol，實(shí)際上n（HNO₃）=6.4mol＞4mol，所以硝酸有剩余，則Fe轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，根據(jù)混合氣體總體積、電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算NO和NO₂的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算NO₂的體積，據(jù)此解答．

解答： 解：n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)，F(xiàn)e全部為Fe（NO₃）₃，生成氣體為二氧化氮時(shí)消耗酸最多，由Fe+4HNO₃（濃）=Fe（NO₃）₃+NO₂↑+2H₂O，可知消耗硝酸最為1mol×4=4mol，實(shí)際上n（HNO₃）=6.4mol＞4mol，所以硝酸有剩余，則Fe轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，
由圖可知生成氣體共44.8L，混合氣體總物質(zhì)的量為

44.8L

22.4L/mol

=2mol，
設(shè)NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=2 3x+y=3

，
解得x=0.5，y=1.5，
NO₂的體積=22.4L/mol×1.5mol=33.6L，則從33.6L開始生成NO，
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算、氧化還原反應(yīng)計(jì)算，注意利用守恒思想進(jìn)行分析解答，側(cè)重解題方法與學(xué)生分析解決問題能力的考查，難度中等．