Question

13．常温下，在100ml 12mol•L^-1的浓HNO₃中加入足量的铁粉，最终产生标准状况下气体的体积可能为（不考虑NO₂转化为N₂O₄）（　　）

• A． 6.72 L
• B． 8.98 L
• C． 11.56 L
• D． 13.44 L

Answer 1

分析 铁粉由于表面积很大，和浓硝酸剧烈反应，放出热量很多，促进氧化膜在较高温度下与浓硝酸反应，故铁粉能与浓硝酸反应，由于铁粉足量，反应生成Fe（NO₃）₂，开始生成NO₂，随反应进行，变为稀硝酸时会生成NO，假设气体全部为NO₂，或者全部为NO，结合Fe+4HNO₃（浓）=Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，计算确定所得气体的体积范围．

解答 解：铁粉由于表面积很大，和浓硝酸剧烈反应，放出热量很多，促进氧化膜在较高温度下与浓硝酸反应，故铁粉能与浓硝酸反应，由于铁粉足量，反应生成Fe（NO₃）₂，开始生成NO₂，随反应进行，变为稀硝酸时会生成NO，HNO₃的物质的量为0.1L×12mol/L=1.2mol，
假设气体全部为NO₂，则：
Fe+4HNO₃（浓）=Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O
   4                   2
   1.2mol              x
x=$\frac{1.2mol×2}{4}$=0.6mol，
故V（NO₂）=0.6mol×22.4L/mol=13.44L，
假设全部全部为NO，则：
3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
    8               2
   1.2mol           y
所以y=$\frac{1.2mol×2}{8}$=0.3mol
故V（NO）=0.3mol×22.4L/mol=6.72L
故所得气体的体积介于6.72L～13.44L之间，
故选：BC．

点评 本题考查化学方程式计算，关键是极端法中极值点确定，注意铁粉与浓硝酸难以发生钝化现象，属于易错题目．