Question

18．把一定质量的铁完全溶解于某浓度的硝酸中收集到0.3mol NO₂和0.2mol NO．向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液充分反应，经过滤、洗涤后，把所得沉淀加热至质量不再减少为止．得到固体质量不可能为（　　）

• A． 18 g
• B． 24 g
• C． 30 g
• D． 36 g

Answer 1

分析 硝酸得电子变成氮的氧化物，铁在反应中失电子变成铁离子或亚铁离子，加碱后生成氢氧化物，对沉淀加热生成氧化铁沉淀，在反应中铁失电子数和硝酸得电子数相等，以此进行计算．

解答 解：硝酸得电子变成氮的氧化物，铁在反应中失电子变成铁离子或亚铁离子，加碱后生成氢氧化物，对沉淀加热生成氧化铁沉淀，在反应中铁失电子数和硝酸得电子数相等．根据HNO₃$\stackrel{+3e-}{→}$NO，HNO₃$\stackrel{+e-}{→}$NO₂，生成0.3molNO₂转移的电子为：0.3mol×1=0.3mol，生成0.2molNO转移的电子为：0.2mol×3=0.6mol，共转移0.9mol电子，
若反应中Fe失去3个电子变成铁离子Fe$\stackrel{3e-}{→}$Fe³⁺$\stackrel{3OH-}{→}$Fe（OH）₃$\stackrel{△}{→}$ $\frac{1}{2}$Fe₂O₃，
                                                 3mol                                        80g   
                                                0.9mol                                       24g

若反应中Fe失去2个电子变成亚铁离子Fe$\stackrel{2e-}{→}$Fe²⁺$\stackrel{2OH-}{→}$Fe（OH）₂$\stackrel{H_{2}O+H_{2}O}{→}$Fe（OH）₃$\stackrel{△}{→}$$\frac{1}{2}$Fe₂O₃，
                                                    2mol                                                                         80g
                                                   0.9mol                                                                         36g
若铁既变成铁离子由变成亚铁离子，则得到的沉淀介于24g-36g之间，则得到固体质量不可能为18g，
故选A．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，题目难度中等，注意铁既可失去3个电子又可失去2个电子，注意掌握讨论法、守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．