Question

4．有Fe、CuO和Fe₂O₃组成的混合物共mg，放入500mL lmol•L^-1 HNO₃溶液中，混合物完全溶解，生成2.24L（标准状况下）NO，再向反应后的溶液中加入200mLNaOH溶液，要使铁和铜元素完全沉淀下来，所加入的NaOH溶液的浓度最小是（　　）

• A． 1 mol•L^-1
• B． 1.5 mol•L^-1
• C． 2 mol•L^-1
• D． 2.5 mol•L^-1

Answer 1

分析 反应中硝酸体现两种性质，一是酸性，以NO₃^-离子存在溶液中，另一种是氧化性，被还原为NO，加入NaOH后使铁和铜元素完全沉淀下来，此时溶液的溶质为硝酸钠，根据N元素守恒可知n（NaOH）=n（NO₃^-）=n（HNO₃）-n（NO），再根据c=$\frac{n}{V}$进行计算所加入的NaOH溶液的最小浓度．

解答 解：500mL 1mol•L^-1 HNO₃溶液中含有HNO₃的物质的量为：0.5L×1mol/L=0.5mol，生成NO的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
所以与一定量Fe、CuO和Fe₂O₃的混合物反应后溶液中含有的NO₃^-的物质的量为：0.5mol-0.1mol=0.4mol，
再向反应后的溶液中加入200mLNaOH溶液，要使铁和铜元素全部沉淀下来，所得溶液的溶质为NaNO₃，
所以需要NaOH的物质的量为：n（NaOH）=n（NO₃^-）=0.4mol，
则所加NaOH溶液的最小浓度为：$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，
故选C．

点评 本题考查化合物反应的计算，题目难度中等，注意利用N元素质量守恒计算较为简单，关键是找出n（NaOH）=n（NO₃^-）的关系，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．