分析:由表中数据可知,实验1、2都有金属剩余,则溶液中不可能含有硝酸铁,溶液中金属离子为+2价,在实验1的基础上加入100mL硝酸,参加反应的金属的质量为9g-4.8g=4.2g,生成NO的体积为2.24L-1.12L=1.12L,NO物质的量为0.05mol,根据电子转移守恒可知,参加反应金属的物质的量为
=0.075mol,参加反应金属的平均摩尔质量为
=56g/mol,故该过程只有Fe参加反应,则实验1只有Fe参与反应;
在实验2的基础上加入100mL硝酸,参加反应的金属的质量为4.8g,生成NO的体积为3.36L-2.24L=1.12L,NO物质的量为0.05mol,若该过程只有Cu参加反应,根据电子转移守恒,则Cu的物质的量=
=0.075mol,Cu的质量=0.075mol×64g/mol=4.8g,等于参加反应金属的质量,故该过程只有Cu反应,且Cu恰好完全反应,故加入200mL硝酸时,Fe恰好反应生成硝酸亚铁,在实验3的基础上再加入100mL硝酸,为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO,据此解答.
解答:
解:由表中数据可知,实验1、2都有金属剩余,则溶液中不可能含有硝酸铁,溶液中金属离子为+2价,在实验1的基础上加入100mL硝酸,参加反应的金属的质量为9g-4.8g=4.2g,生成NO的体积为2.24L-1.12L=1.12L,NO物质的量为0.05mol,根据电子转移守恒可知,参加反应金属的物质的量为
=0.075mol,参加反应金属的平均摩尔质量为
=56g/mol,故该过程只有Fe参加反应,则实验1只有Fe参与反应;
在实验2的基础上加入100mL硝酸,参加反应的金属的质量为4.8g,生成NO的体积为3.36L-2.24L=1.12L,NO物质的量为0.05mol,若该过程只有Cu参加反应,根据电子转移守恒,则Cu的物质的量=
=0.075mol,Cu的质量=0.075mol×64g/mol=4.8g,等于参加反应金属的质量,故该过程只有Cu反应,且Cu恰好完全反应,故加入200mL硝酸时,Fe恰好反应生成硝酸亚铁,在实验3的基础上再加入100mL硝酸,为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO,
A.由上述分析可知,实验①发生反应3Fe+8HNO
3═3Fe(NO
3)
2+2NO↑+4H
2O,生成NO的物质的量为
=0.05mol,根据方程式可知,参加反应的Fe的物质的量为0.05mol×
=0.075mol,故参加反应Fe的质量=0.075mol×56g/mol=4.2g,故A正确;
B.由上述分析可知,实验2中4.8g金属为Cu,故B错误;
C.实验4发生反应为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO,反应离子方程式为:3Fe
2++NO
3-+4H
+═3Fe
3++NO↑+2H
2O,故C正确;
D.Fe完全溶解生成NO为2.24L,物质的量为0.1mol,根据电子转移守恒,溶液中n(Fe
2+)=
=0.15mol,由3Fe
2++NO
3-+4H
+═3Fe
3++NO↑+2H
2O,可知生成NO为0.15mol×
=0.05mol,故生成NO的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故V=3.36+1.12=4.48,故D正确;
故选B.