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(2010?卢湾区二模)将2.4g Fe、Mg合金投入到一定量的稀硝酸中,金属与硝酸恰好完全反应,共收集到标准状况下的气体VL(硝酸被还原成NO),若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗涤、灼烧后称量,质量为3.6g.则收集到的气体体积V的值可能为(  )
分析:最终灼烧后得到的产物是氧化铁和氧化镁,假设合金中Fe物质的量为x,Mg的物质的量为y,那么有下列等式:①56x+24y=2.4,②160×
x
2
+40y=3.6,据此计算x、y的值;
虽说金属完全溶解,但是与硝酸反应后的Fe可能是+2价,也可能是+3价:
当生成Fe2+时,金属提供的电子最少,生成NO最少;
当生成Fe3+时,金属提供的电子最多,生成NO最多,
根据电子转移守恒计算NO物质的量,再根据V=nVm计算NO的体积,据此选择.
解答:解:最终灼烧后得到的产物是氧化铁和氧化镁,
假设合金中Fe物质的量为x,Mg的物质的量为y,那么有下列等式:
①56x+24y=2.4,②160×
x
2
+40y=3.6,
联立方程,解得x=y=0.03mol
虽说金属完全溶解,但是与硝酸反应后的Fe可能是+2价,也可能是+3价:
当生成Fe2+时,金属提供的电子最少,生成NO最少,根据电子转移守恒可知,n(NO)=
0.03mol×2+0.03mol×2
5-2
=0.04mol,所以NO体积最小为:0.04mol×22.4 L/mol=0.896L;
当生成Fe3+时,金属提供的电子最多,生成NO最多,根据电子转移守恒可知,n(NO)=
0.03mol×3+0.03mol×2
5-2
=0.05mol,所以NO体积最小为:0.05mol×22.4 L/mol=1.12L;
因此0.896L≤V(NO)≤1.12L,
故选:AB.
点评:本题考查混合物的有关计算,难度中等,利用极限法确定NO的最大值与最小值是解题的关键,注意铁与稀硝酸反应由于量不同生成物不同.
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