Question

12．现有5.2g Fe和Cu的混合物，向其中加入足量浓硝酸，完全反应后，收集到0.2mol NO₂和0.03mol N₂O₄气体，再向所得溶液中加入1mol/L NaOH溶液得到mg沉淀，下列有关说法正确的是（　　）

• A． 混合物中Fe和Cu的物质的量之比为3：2
• B． 消耗NaOH溶液体积为260mL
• C． 所得沉淀的质量m=9.83g
• D． 混合物消耗HNO₃的物质的量为0.46mol

Answer 1

分析 5.2g Fe和Cu的混合物，向其中加入足量浓硝酸，完全反应后，铁变成三价铁，铜生成二价铜，设 Fe和Cu的物质的量分别为xmol和ymol，则
$\left\{\begin{array}{l}{3x+2y=0.2+0.03×2}\\{56x+64y=5.2}\end{array}\right.$，解之得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.078mol}\\{y=0.013mol}\end{array}\right.$，由此分析解答．

解答 解：5.2g Fe和Cu的混合物，向其中加入足量浓硝酸，完全反应后，铁变成三价铁，铜生成二价铜，设 Fe和Cu的物质的量分别为xmol和ymol，则
$\left\{\begin{array}{l}{3x+2y=0.2+0.03×2}\\{56x+64y=5.2}\end{array}\right.$，解之得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.078mol}\\{y=0.013mol}\end{array}\right.$，
A、混合物中Fe和Cu的物质的量之比为0.078：0.013=6：1，故A错误；
B、硝酸盐中硝酸根离子的物质的量为：0.078×3+0.013×2=0.26mol，所以消耗NaOH溶液体积为260mL，故B正确；
C、沉淀的质量为：5.2g+0.26mol×17g/mol=9.62g，故C错误；
D、混合物消耗HNO₃的物质的量为：0.078×3+0.013×2+0.2+0.03×2=0.52mol，故D错误；
故选B．

点评 本题考查铁和铜与硝酸反应的知识和氧化还原反应的计算，难度较大，清楚反应过程，充分利用守恒计算是解题的关键．